Überblick über das Saphir-Optikfenster

Saphir-Optikfenster sind leistungsstarke Komponenten aus Einkristall-Aluminium-Oxid (Al2O3).
Aufgrund ihrer einzigartigen kristallinen Struktur zeigen Saphirfenster:

• außergewöhnliche Härte

• Ausgezeichnete optische Übertragung

• Überlegene thermische und chemische Stabilität

• Außergewöhnliche mechanische Festigkeit

Sie werden in der Luft- und Raumfahrt, in der Verteidigung, in der Optik, in medizinischen Instrumenten und in industriellen Anwendungen, in denen Haltbarkeit und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung sind, weit verbreitet.

Typische Spezifikationen (anpassbar) von Saphir-Optikfenstern

• Durchmesser: 5 mm

• Stärke: 0,1 mm 20 mm

• Oberflächengenauigkeit: λ/10, λ/4, λ/2 Optionen

• Parallelität: <1 Lichtzugsmin

• Oberflächenqualität: 10/5, 20/10, 40/20 (MIL-PRF-13830B)

• Übertragung: > 85% im sichtbaren Spektrum (unbeschichtet)

• Beschichtungsmöglichkeiten: AR, HR, Dual-Band- oder individuell angepasste Beschichtungen

Herstellungsprozessübersicht für Saphir-Optikfenster

1. Kristallwachstum

   • Hochreines Aluminiumoxid wird geschmolzen und zu Saphirkristallen (Czochralski- oder Kyropoulos-Methoden) gezüchtet.

   • Eine präzise Kontrolle sorgt für defektfreie, optisch klare Einzelkristalle.

2. Schneiden

   • Saphirkugeln werden mit Diamantdrahtsägen oder mit Laserschneiden in leere Stücke geschnitten.

   • Die Orientierung wird gesteuert, um die optischen Eigenschaften zu optimieren.

3. Schleifen

   • Die mechanische Schleifmaschine verringert die Dicke und sorgt für flache, parallele Oberflächen.

   • Diamantschleifmittel werden zur Präzisionsformung verwendet.

4. Polstern

   • Hochpräzisionspolieren ermöglicht eine oberflächliche Rauheit von optischer Qualität (RMS < 1 nm).

   • Bestimmt die Endübertragung und Bildqualität.

5. Qualitätsprüfung

   • Interferometer, Mikroskope und Übertragungsmessgeräte messen Flachheit, Parallelität und optische Klarheit.

   • Nur qualifizierte Fenster werden fertiggestellt.

6. Beschichtung (optional)

   • Für eine bessere Leistung werden AR-, HR- oder mehrschichtige Beschichtungen aufgetragen.

7. Reinigung und Verpackung

   • Ultraschallreinigung entfernt Partikel und Schadstoffe.

   • Verpackt in saubere, schützende Umgebungen, um Schäden zu vermeiden.

Anwendungen von Saphir-Optikfenstern

• Lasersysteme: Hochleistungslaserfenster zum Schutz und zur Übertragung

• Luft- und Raumfahrt: Raketenkuppeln, Flugzeugsensoren, Satellitenoptik

• UV/IR-Instrumente: UV-Spektrometer, IR-Detektoren, Bildgebungssysteme

• Medizinische Geräte: Laserchirurgische Ausrüstung, Endoskope, Diagnosegeräte

• Industrieüberwachung: Öfenfenster, Drucksensoren, Plasmadiagnostik

Vorteile des Saphir-Optikfensters

• Lange Lebensdauer und geringere Wartungskosten

• Ausgezeichnete Leistung unter extremen Umgebungen (hohe Temperatur, hoher Druck, ätzende Bedingungen)

• Hohe optische Übertragung über ein breites Spektrum

• Vollständig anpassbar für verschiedene wissenschaftliche, industrielle und Verteidigungsanwendungen

Häufig gestellte Fragen zu Saphir-Optikfenster

F1: Was ist der Unterschied zwischen Saphirfenstern und Quarz- oder Glasfenstern?
A1: Saphirfenster sind viel härter (Mohs 9 vs. Mohs 5 ¢ 7), langlebiger und können extremen Umgebungen standhalten.Quarz- oder Glasfenster sind günstiger, aber nicht geeignet für hohe Belastungen oder hohe Temperaturen.

F2: Können Saphirfenster mit Hochleistungslasern verwendet werden?
A2: Ja, Saphirfenster haben eine geringe Absorption, eine hohe Schadensschwelle und eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, was sie ideal für Hochleistungslaseranwendungen macht.

F3: Sind Saphirfenster sowohl im UV- als auch im IR-Bereich durchsichtig?
A3: Ja, Saphir überträgt von 200 nm (Tiefe UV) bis zu 5000 nm (Mitte IR) und deckt ein breites Spektrum ab.

F4: Welche Beschichtungen sind verfügbar?
A4: Je nach Anwendungsbedarf können Anti-Reflexion (AR), Hochreflexion (HR), Teilübertragung oder Mehrbandbeschichtungen angewendet werden.