Монокристалл сапфирового волокна Al₂O₃ с высокой оптической прозрачностью и температурой плавления 2072 ℃ может использоваться в качестве материала для лазерных окон.
Процесс подготовки
1. Сапфировое волокно обычно изготавливается методом лазерного нагрева основания (LHPG). Этот метод позволяет выращивать сапфировое волокно с геометрической осью и осью C, обладающее хорошим пропусканием в ближнем инфракрасном диапазоне. Потери в основном обусловлены рассеянием, вызванным дефектами кристаллической структуры, присутствующими в волокне или на его поверхности.
2. Подготовка сапфирового волокна с кремниевой оболочкой: сначала на поверхность сапфирового волокна наносится и отверждается полидиметилсилоксановое покрытие, затем отвержденный слой преобразуется в кремний при температуре 200–250 °C для получения сапфирового волокна с кремниевой оболочкой. Этот метод отличается низкой температурой процесса, простотой эксплуатации и высокой эффективностью.
3. Подготовка сапфирового конусного волокна: Устройство для выращивания с использованием лазерного нагрева используется для подготовки сапфирового конусного волокна путем управления скоростью подъема затравочного кристалла сапфирового волокна и скоростью подачи кристалла-источника. Данный метод позволяет получать сапфировые конусные волокна различной толщины и с тонкими концами, отвечающие конкретным требованиям.
Типы и характеристики волокон
1. Диапазон диаметров: диаметр сапфирового волокна может быть выбран в диапазоне от 75 до 500 мкм для адаптации к различным требованиям применения.
2. Коническое волокно: Коническое сапфировое волокно обеспечивает высокую передачу световой энергии, сохраняя при этом гибкость. Это волокно повышает эффективность передачи энергии без ущерба для гибкости.
3. Втулки и разъемы: Для оптических волокон диаметром более 100 мкм можно использовать втулки из политетрафторэтилена (ПТФЭ) или оптические разъемы для защиты или соединения.
Область применения
1. Высокотемпературный волоконный датчик: сапфировое волокно благодаря своей высокой термостойкости и стойкости к химической коррозии отлично подходит для измерения в условиях высоких температур. Например, в металлургии, химической промышленности, термообработке и других областях высокотемпературные сапфировые волоконные датчики могут точно измерять температуру до 2000 °C.
2. Передача лазерной энергии: высокие характеристики передачи энергии сапфирового волокна делают его широко используемым в области передачи лазерной энергии. Его можно использовать в качестве материала для окон лазеров, выдерживающего интенсивное лазерное излучение и высокие температуры.
3. Измерение промышленной температуры: В области измерения промышленной температуры высокотемпературные датчики из сапфирового волокна могут предоставлять точные и стабильные данные измерения температуры, что помогает отслеживать и контролировать изменения температуры в процессе производства.
4. Научные исследования и медицина: В области научных исследований и лечения сапфировое волокно также используется в различных высокоточных оптических измерениях и сенсорных устройствах благодаря своим уникальным физическим и химическим свойствам.
Технические параметры
Параметр | Описание |
Диаметр | 65 мкм |
Числовая апертура | 0,2 |
Диапазон длин волн | 200 нм - 2000 нм |
Затухание/потери | 0,5 дБ/м |
Максимальная мощность | 1w |
Теплопроводность | 35 Вт/(м·К) |
Компания XKH предлагает услуги по индивидуальной разработке сапфирового волокна, отвечающие конкретным потребностям клиентов. XKH предлагает клиентам оптимальные решения, будь то длина и диаметр волокна или особые требования к оптическим характеристикам, благодаря профессиональному проектированию и расчётам. XKH использует передовые технологии производства сапфирового волокна, включая метод лазерного нагрева основания (LHPG), для получения высококачественного и высокопроизводительного сапфирового волокна. XKH строго контролирует каждый этап производственного процесса, чтобы гарантировать соответствие качества и характеристик продукции ожиданиям клиентов.
Подробная схема


