熔融石英柱面透镜是熔融石英制成的柱面透镜。熔融石英是氧化硅(石英,硅石)的非晶态(玻璃态),其原子结构长程无序。这种透镜通过三维结构交叉链接提供高使用温度和低热膨胀系数。
柱面透镜的主要设计目的是改变成像尺寸大小。例如,把一个点光斑转换成一条线斑,或者在不改变像宽度的情况下改变像的高度。其焦距可为负或正,适合用于激光线生成或变形光束整形,以环化激光输出。
熔融石英柱面透镜是一种非晶态(玻璃态)的透镜,它由熔融石英(SiO2)制成。熔融石英是一种典型的玻璃,其原子结构长程无序。这种透镜通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。具有平-凹和平-凸两种结构,它们分别用于发散或汇聚光束。这种透镜的一个特性是,入射光线能够聚焦于某个维度,并拉伸图像。其焦距可为负或正,适合用于激光线生成或变形光束整形,以环化激光输出。
这种透镜的材料K9、紫外熔融石英、CaF2、ZNSE等,都可选。所有材料都可选择不镀膜或镀增透膜。此外,熔融石英柱面透镜拥有胶盘抛光、高速抛光、环形抛光和CNC抛光4大工艺,并具有ZYGO、AFM、反射和透射偏心仪,15秒测角仪,紫外胶合定心系统,非接触式激光测厚仪,2D成像仪和球径仪等工艺设备,可以确保数据的准确性。
材料数据表Material Data | |
光学特性Optical Properties | |
透过范围Transmission Range | 0.18-2.1μm |
折射率Refractive index@0.5876μm | 1.4585 |
物理特性Physical Properties | |
密度Density[g/cm3] | 2.21 |
熔点Melting Point[deg C] | 1900 |
热导率ThermalConductivity[W/(m×deg C)] | 1.35 |
热膨胀系数Thermal Expansion [deg C-1 ] | 4.0*10-6 |
比热容Specific Heat Capacity[J/(Kg*deg C ] | 0.728*10-3 |
杨氏模量Young's Modulus[GPa] | 7.36 |
剪切模量Shear Modulus[GPa] | 3.14 |
泊松系数Poisson Coefficient | 0.17 |
化学特性Chemical Properties | |
溶解度Solubility | Insoluble |
用途 | 相关行业 |
成像 | 光学仪器制造、显微镜制造等 |
单方向光束准直 | 激光应用、光通信等 |
光束整形 | 激光应用、光通信等 |
熔融石英是什么
熔融石英即Fused silica,是氧化硅(石英,硅石)的非晶态(玻璃态)。它是一种典型的玻璃,其原子结构长程无序。通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。通常具有高纯度,其纯度优于其他类型的玻璃。它的制造通常通过将石英晶体在高温下熔化而制得。熔融石英因其优秀的光学、热学和机械性能而被广泛应用于电信、光学仪器、半导体和电子工业等多个领域。
熔融石英玻璃的性能参数
1、折射率:折射率非常高,在紫外波段、可见光和近红外波段都有较高的透过率。其折射率介于1.45至1.47之间,是常见光学玻璃中最高的。
2、热膨胀系数:热膨胀系数较低,其线膨胀系数在20℃至300℃之间为0.55×10^-6/℃。这种低的膨胀系数使得石英玻璃在高温下的保持强度和稳定性都非常出色。
3、化学稳定性:具有优异的化学稳定性,其在酸碱和溶剂等化学腐蚀性物质中的稳定性均非常出色。由于这种特性,熔融石英玻璃广泛应用于半导体、生物医学和半导体加工等领域。
4、机械性能:具有较高的硬度和良好的韧性,可以承受较大的压力和冲击。
熔融石英的制造方法
1、原料加工:将天然石英砂通过破碎、筛分、洗涤等工艺处理,得到纯度和稳定性较高的原料。
2、熔炼:采用电感加热或燃气/氧气火焰加热的方式,将石英料进行熔炼。熔炼过程中需要多次过滤、脱气、脱灰等工艺处理,以得到高度纯净的熔融石英原料。
3、成型:熔融石英原料经过成型、磨抛、温度处理等多个工艺步骤,最终制成各种形状和规格的熔融石英制品。
熔融石英的折射率
1.46
熔融石英用途
1、光纤制造:用于电信的光纤的关键原材料,其强度和高熔点使其成为光纤制造中的理想材料。
2、卤素灯和高强度放电灯:由于其高耐热性和低膨胀系数,被用作卤素灯和高强度放电灯的外壳,必须在较高的外壳温度下工作才能实现高亮度和长寿命的组合。
3、化学工业:由于其化学惰性和良好的耐腐蚀性,在化学工业中也有广泛的应用。
4、半导体和电子工业:由于其高耐热性和低膨胀系数,可以用于半导体制造过程中的高温反应室、光罩、晶体生长室等部件的制造,同时也可以用于制造高精度的光学元件、半导体芯片的制造设备等。
5、深层潜水器皿:由于其强度和耐高温特性,用于深层潜水器皿,如浮球和底盘镜。
什么是柱面透镜
是截面为两圆弧或一圆弧一直线的柱形透镜,分为双凸、双凹、平凸、平凹及新月形等数种。它具有两个折射球面,是光学系统中最简单的共轴球面系统。柱面透镜有焦线,与柱体表面平行,焦线与柱面距离取决于镜面曲率半径和玻璃折射率。
柱面透镜子午线
是指与柱轴线(即透镜的对称轴)垂直的直线。在柱面透镜中,光线经过子午线时不会发生聚散度的改变。
柱面透镜成像特点
是其平行于透镜轴线的光线通过透镜后汇聚于一点的距离。与球面透镜不同,柱面透镜的焦距不仅与曲率半径有关,还与其轴向长度有关。因此,柱面透镜的焦距通常用函数形式表示。
柱面透镜的曲率是指透镜表面的弯曲程度。对于一个圆柱形透镜来说,其曲率是相同的,但曲率半径是不同的。曲率半径越小,透镜的弯曲程度越大,聚焦能力越强。
柱面透镜一般是用于将入射光线聚焦到线上或者改变图像的宽高比的透镜。通常是成线状成像的,可控制光束的方向。柱面透镜有一个柱面表面,可以使入射光线能够聚焦于某个维度,并拉伸图像。柱面镜的焦距可为负或正,适合用于激光线生成或变形光束整形。例如把一个点光斑转换成一条线斑,或者在不改变像宽度的情况下改变像的高度。此外,柱面透镜的材料通常选用光学玻璃或光学塑料等透明材料制成,这些材料具有高透光性、高折射率和稳定性等优点。