Призма из плавленого кварца
Подробная схема


Обзор кварцевых призм

Призмы из плавленого кварца – важнейшие оптические элементы, используемые для управления, манипулирования и перенаправления света в широком спектре высокопроизводительных оптических систем. Изготовленные из плавленого кварца сверхвысокой чистоты, эти призмы обладают исключительными светопропускающими свойствами в ультрафиолетовом (УФ), видимом и ближнем инфракрасном (БИК) диапазонах спектра. Благодаря исключительной термической и химической стойкости, превосходной механической прочности и минимальному двулучепреломлению призмы из плавленого кварца идеально подходят для критически важных применений в спектроскопии, лазерной оптике, визуализации и научном приборостроении.
Плавленый кварц — это некристаллическая, аморфная форма диоксида кремния (SiO₂), обладающая чрезвычайно низким содержанием примесей и превосходной оптической однородностью. Эти особенности позволяют призмам из плавленого кварца работать с минимальными искажениями даже в экстремальных условиях окружающей среды.
Свойства материалов кварцевых призм
Плавленый кварц выбран для изготовления оптических призм благодаря своему уникальному набору свойств:
-
Высокая оптическая передача: Превосходное пропускание света от глубокого ультрафиолета (185 нм) до видимого и ближнего инфракрасного (до ~2500 нм), что делает его пригодным как для УФ-, так и для ИК-приложений.
-
Отличная термическая стабильность: Сохраняет оптическую и механическую целостность при температурах свыше 1000 °C. Идеально подходит для высокотемпературных оптических систем.
-
Низкий коэффициент теплового расширения: Всего ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, что обеспечивает превосходную размерную стабильность при термоциклировании.
-
Исключительная чистота: Обычно содержание SiO₂ превышает 99,99%, что снижает риск загрязнения сигнала в прецизионных системах.
-
Высокая стойкость к химикатам и коррозии: Устойчив к большинству кислот и растворителей, что делает его пригодным для использования в агрессивных химических средах.
-
Низкое двойное лучепреломление: Идеально подходит для систем, чувствительных к поляризации, благодаря минимальной внутренней деформации.
Типы кварцевых призм
1. Прямоугольная призма
-
Структура: Треугольная призма с одним углом 90° и двумя углами 45°.
-
Функция: Перенаправляет свет на 90° или 180° в зависимости от ориентации и использования.
-
Приложения: Управление лучом, вращение изображения, перископы, инструменты выравнивания.
2. Клиновая призма
-
Структура: Две плоские поверхности, расположенные под небольшим углом друг к другу (как тонкий ломтик пирога).
-
Функция: отклоняет свет на небольшой, точный угол; может вращаться для кругового сканирования луча.
-
Приложения: Управление лазерным лучом, адаптивная оптика, офтальмологические инструменты.
3. Пентапризма
-
Структура: Пятигранная призма с двумя отражающими поверхностями.
-
Функция: Отклоняет свет точно на 90° независимо от угла входа; сохраняет ориентацию изображения.
-
Приложения: Видоискатели для цифровых зеркальных фотоаппаратов, геодезическое оборудование, юстировочная оптика.
4. Призма Дова
-
Структура: Длинная узкая призма с трапециевидным профилем.
-
Функция: Поворачивает изображение на двойной угол физического поворота призмы.
-
Приложения: Вращение изображения в системах доставки луча, интерферометрах.
5. Крышная призма (призма Амичи)
-
Структура: Прямоугольная призма с ребром «крыша», образующим 90° V-образную форму.
-
Функция: Инвертирует и переворачивает изображение, сохраняя правильную ориентацию в бинокле.
-
Приложения: Бинокли, зрительные трубы, компактные оптические системы.
7. Полая призма с зеркалом в крыше
-
Структура: Две прямоугольные призмы, расположенные так, чтобы образовать отражающую пару с фиксированным углом.
-
Функция: Отражает лучи параллельно направлению падения, но с боковым смещением, что позволяет избежать интерференции.
-
Приложения: Складывание пучка в лазерных системах, оптических линиях задержки, интерферометрах.
Применение призм из плавленого кварца
Благодаря своей универсальности призмы из плавленого кварца используются в различных высокотехнологичных оптических системах:
-
Спектроскопия: Равносторонние и дисперсионные призмы используются для дисперсии света и разделения длин волн в спектрометрах и монохроматорах.
-
Лазерные системы: Призмы используются для управления, объединения или разделения лазерного луча, где критически важен высокий порог повреждения лазера.
-
Оптическая визуализация и микроскопия: Прямоугольные призмы и призмы Дове способствуют вращению изображения, выравниванию луча и складыванию оптического пути.
-
Метрология и прецизионные приборы: Пентапризмы и крышеобразные призмы интегрируются в инструменты выравнивания, дальномерные и оптические геодезические системы.
-
УФ-литография: Благодаря высокому пропусканию ультрафиолетового излучения призмы из плавленого кварца используются в экспонирующих приборах для фотолитографии.
-
Астрономия и телескопы: Используется для коррекции отклонения и ориентации луча, не влияя на оптическую точность.
FAQ – Часто задаваемые вопросы о кварцевых призмах
В1: В чем разница между плавленым кварцем и плавленым кремнием?
О: Хотя эти термины иногда используются взаимозаменяемо, «плавленый кварц» обычно относится к кварцевому стеклу, изготовленному из природных кристаллов кварца, тогда как «плавленый кварц» — к синтетическому газообразному кварцу. Оба материала обладают схожими оптическими характеристиками, но плавленый кварц может немного лучше пропускать УФ-излучение.
В2: Можно ли наносить антибликовые покрытия на призмы из плавленого кварца?
О: Да, мы предлагаем индивидуальные просветляющие покрытия, разработанные для определённых диапазонов длин волн, включая УФ, видимый и ближний ИК. Покрытия улучшают пропускание и снижают потери на отражение на поверхности призмы.
В3: Какое качество поверхности вы можете обеспечить?
A: Стандартное качество поверхности — 40-20 (царапание-копание), но мы также предлагаем более высокую точность полировки до 20-10 и выше, в зависимости от области применения.
В4: Подходят ли кварцевые призмы для применения в УФ-лазерах?
О: Совершенно верно. Благодаря высокой прозрачности для УФ-излучения и порогу разрушения под действием лазерного излучения призмы из плавленого кварца идеально подходят для УФ-лазеров, включая эксимерные и твердотельные источники.
О нас
Компания XKH специализируется на высокотехнологичной разработке, производстве и продаже специального оптического стекла и новых кристаллических материалов. Наша продукция используется в оптической электронике, потребительской электронике и оборонном секторе. Мы предлагаем сапфировые оптические компоненты, крышки для объективов мобильных телефонов, керамические, литий-ионные кристаллы (LT), карбид кремния SIC, кварцевые и полупроводниковые кристаллические пластины. Благодаря опыту и передовому оборудованию мы превосходим всех в обработке нестандартных изделий, стремясь стать ведущим высокотехнологичным предприятием в области оптоэлектронных материалов.
