사파이어 현상판 | IR 및 레이저 시스템용 광학 창 기판

사파이어 현상판이란 무엇입니까?

사파이어 현상판은 단결정 산화알루미늄(Al2O₃)을 정밀하게 연마한 광학창 기판이다. 표준 유리와 달리 단결정으로 성장하여 전체 표면에 걸쳐 일관된 광학적, 기계적 성능을 제공하는 균일한 격자 구조를 제공합니다. 따라서 다결정 또는 비정질 대안보다 수요가 많은 환경에서 훨씬 더 예측 가능합니다.

"현상판"이라는 용어는 특히 기본 기판(빛의 왜곡, 흡수 또는 산란을 최소화하면서 통과해야 하는 기초)으로서의 역할을 나타냅니다. 수동 구성 요소가 아닙니다. 많은 시스템에서 표면 품질과 재료 순도는 장치가 사양에 맞게 작동하는지 또는 서비스 실패 여부를 직접적으로 결정합니다.

주요 재료 특성

까다로운 광학 기판에 적합한 소재로서 사파이어의 위치를 정의하는 네 가지 특성은 다음과 같습니다.

• 경도: 사파이어는 모스 등급에서 다이아몬드에 이어 두 번째로 9등급입니다. 이는 기존 유리가 몇 달 안에 분해되는 마모성 또는 접촉이 많은 환경에서 표면 긁힘에 대한 저항력이 뛰어납니다.
• 열 안정성: 사파이어는 최대 2,000°C의 온도에서도 구조적 및 광학적 무결성을 유지하며 1,200°C의 연속 작동 온도가 표준입니다. 빠른 열 순환에도 유리 기판에서 흔히 발생하는 미세 균열이 발생하지 않습니다.
• 화학적 불활성: 이 제품은 대부분의 산, 알칼리 및 불화수소산을 포함한 용매의 공격에 저항하므로 부식성 가스 대기나 플라즈마 처리 챔버에서 신뢰성이 높습니다.
• 광범위한 광 전송: 사파이어는 중적외선 범위에서 약 150nm(심자외선)부터 5.5μm까지의 빛을 투과하며, 가시광선 대역에서 피크 투과율은 90%에 가깝습니다. 유사한 경도에서 이 스펙트럼 범위와 일치하는 단일 유리 기판은 없습니다.

이러한 속성은 독립적으로 작동하지 않습니다. 사파이어를 다른 소재로는 대체할 수 없는 존재로 만드는 것은 광학적 선명도, 물리적인 견고함, 화학적 안정성의 조합입니다.

핵심 애플리케이션

사파이어 현상판은 극한 조건에서 시스템에 광학적 접근이 필요한 모든 곳에 배치됩니다. 가장 까다로운 사용 사례는 다음과 같습니다.

• 적외선 및 야간 투시 시스템: Sapphire의 중적외선 투과율(최대 5.5μm)은 열화상 카메라, 야간 투시경, 항공 및 지상 기반 군용 광학 장치를 포함한 원적외선 탐지 장비에 선호되는 창 소재입니다.
• 고출력 레이저 창: CO2 및 고체 레이저 시스템에서 창 기판은 강한 빔 에너지를 흡수하거나 저하시키지 않고 견뎌야 합니다. 사파이어의 낮은 흡수 계수와 열 탄력성은 산업용 절단 레이저와 국방 등급 시스템 모두에 이상적입니다.
• 반도체 가공: 사파이어 기판은 고온 반응기의 관찰 포트 역할과 GaN 기반 LED 및 레이저 다이오드의 에피택셜 성장 플랫폼 역할을 합니다. 이를 위해 우리의 정밀 사파이어 및 석영 웨이퍼 솔루션 모든 범위의 반도체 등급 요구 사항을 충족합니다.
• 우주 및 항공우주 계측: 단단한 진공, 입자 복사 및 극심한 열 구배에 노출되면 사실상 모든 기존 광학 재료가 배제됩니다. 사파이어는 다른 사람들이 하지 못하는 곳에서 살아남아 성능을 발휘합니다.
• 의료 및 UV 살균 장비: UV 투명 사파이어 창을 사용하면 오염 위험이나 재료 품질 저하 없이 직접적인 광학 접근이 필요한 원자외선 멸균 시스템과 수술용 레이저 도구를 사용할 수 있습니다.

사양 및 맞춤화

표준 사파이어 창 기판은 원형, 직사각형 및 정사각형 형식으로 제공됩니다. 맞춤형 불규칙 프로파일은 도면을 통해 가공할 수 있습니다. 아래 표에는 처리 범위와 주요 광학 매개변수가 요약되어 있습니다.

코팅 선택은 용도에 따라 결정됩니다. AR 코팅은 표면 반사 손실을 줄이고 투과 강도를 높입니다. 이는 레이저 및 이미징 시스템에 매우 중요합니다. IR 코팅은 특히 적외선 대역의 전송을 최적화하는 반면, AF 코팅은 지문 오염이 측정 정확도에 영향을 미칠 수 있는 환경에서 기판을 보호합니다. 우리의 전체 제품군을 확인하세요 광학 창 제품 추가 기판 형식 및 코팅 옵션을 확인하세요.

맞춤형 사파이어 창 기판을 선택하는 이유

기성 기판은 대부분의 표준 응용 분야를 포괄하지만 극초음속 센서, 맞춤형 반도체 도구, 정밀 방어 광학 장치 등 성능의 가장자리에서 작동하는 시스템은 표준 치수나 표면 마감 요구 사항에 거의 맞지 않습니다. 0.1mm 두께가 너무 두꺼우거나 표면 평탄도가 1/8λ가 아닌 1/4λ인 기판은 모든 다운스트림 광학 요소를 통해 전파되는 파면 오류를 유발할 수 있습니다.

맞춤형 처리를 통해 이러한 타협이 제거됩니다. 자체 연삭, 래핑, 연마 및 코팅 기능을 통해 표준 카탈로그에는 없는 형상(천공, 계단식 또는 대상 어셈블리에 직접 맞도록 프로파일링)으로 기판을 정확한 치수 및 광학 공차로 제조할 수 있습니다. 우리의 더 넓은 범위를 탐험해보세요 맞춤형 광학 부품 달성 가능한 전체 범위를 이해합니다.

귀하의 응용 분야가 기존 광학 소재의 한계를 뛰어 넘는다면 사파이어가 답입니다. 도면이나 사양을 보내주시면 자세한 기술 제안 및 예상 소요 시간을 알려드리겠습니다.