Materialien für die Optik
Reinheit. Präzision. Leistung.
Bei ULPMAT nutzen wir unser umfassendes Fachwissen in der Optik, unsere strenge Qualitätskontrolle und unsere herausragenden Möglichkeiten zur kundenspezifischen Anpassung, um hochreine, leistungsstarke Materialien für anspruchsvolle Anwendungen in der Photonik, in Lasersystemen und in der Bildgebungstechnologie anzubieten.
Materialien aus Chalkogenidglas
Chalogenidglas setzt sich aus Elementen wie Schwefel (S), Selen (Se) und Tellur (Te) zusammen und bietet eine hervorragende Infrarotdurchlässigkeit und wünschenswerte glasbildende Eigenschaften. Als hochleistungsfähiges optisches IR-Material bietet es eine gute Durchlässigkeit im nahen, mittleren und fernen Infrarot und wird häufig in verschiedenen optischen Komponenten verwendet.
Germanium-Einkristall ist ein weiteres wichtiges Infrarot-Material, das sowohl im zivilen als auch im militärischen Bereich häufig in Infrarot-Wärmebildsystemen verwendet wird.
Im Vergleich zu Germanium bietet Chalkogenidglas eine ähnliche IR-Durchlässigkeit zu etwa 35 % der Kosten, wobei der niedrigere thermooptische Koeffizient die Entwicklung passiver athermalisierter optischer Systeme ermöglicht. Es zeichnet sich außerdem durch einen weiten Betriebstemperaturbereich (-40 °C bis 70 °C) aus, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist.
Allerdings können Herausforderungen wie die hohe thermische Ausdehnung und der niedrige Erweichungspunkt die Beschichtung und die Oberflächenbearbeitung erschweren.
Typische infrarotoptische Materialien
- ZnS
- ZnSe
- Ge
- Si
- GaAs
Merkmale und Vorteile von Chalkogenidglas
Flexibilität in der Zusammensetzung:
Hauptbestandteile sind S, Se und Te, die mit As, Ge, P, Sb, Al oder Si kombiniert werden können, um stabile Glasmatrizen zu bilden. Halogenelemente können auch eingeführt werden, um Chalkohalogenidgläser zu erzeugen.
Hohe Transmission:
Exzellente Transmission in den Bändern 1-3 μm, 3-5 μm und 8-12 μm, die wichtige atmosphärische Fenster für mittel- und langwellige IR-Optiken abdecken.
Überlegene Verarbeitbarkeit:
Hergestellt durch Schmelzabschreckung, was hohe Effizienz und kostengünstige Herstellung ermöglicht. Geeignet für die Massenproduktion komplex geformter Optiken, mit einer Prozesseffizienz, die mehr als 10-mal höher ist als beim Drehen von Diamanten.
Thermische Stabilität:
Der niedrige thermooptische Koeffizient trägt zu einer verbesserten Fokussierung und Kontrolle der chromatischen Aberration in Wärmebildsystemen bei.
Niedrige Dispersion:
Unterstützt achromatische und athermische optische Designs, vereinfacht die Systemarchitektur und reduziert Gewicht und Kosten.
Fluoridwerkstoffe der DFM-Klasse
Fluoride sind optische Materialien mit hervorragender UV-, sichtbarer und IR-Durchlässigkeit, niedrigen Brechungsindizes und minimaler Dispersion – ideal für die Präzisionsoptik.
Typische Fluoridmaterialien:
CaF₂ (Calciumfluorid)
MgF₂ (Magnesiumfluorid)
BaF₂ (Bariumfluorid)
SrF₂ (Strontiumfluorid)
AlF₃ (Aluminiumfluorid)
LiF (Lithiumfluorid)
Seltene Erdfluoride:
YF₃ (Yttriumfluorid)
YbF₃ (Ytterbiumfluorid)
DyF₃ (Dysprosiumfluorid)
CeF₃ (Ceriumfluorid)
LaF₃ (Lanthanfluorid)
NdF₃ (Neodymfluorid)
GdF₃ (Gadoliniumfluorid)
ErF₃ (Erbiumfluorid)
Diese Fluoride bieten eine hohe optische Klarheit, einen niedrigen Brechungsindex und eine geringe Dispersion, was sie ideal für optische UV- und IR-Systeme macht.
Anwendungsbeispiele:
1. Optische DUV-Komponenten – Halbleiterlithographie, UV-Laserfenster
2. Optische Infrarotsysteme – IR-Fenster und -Linsen
3. Strahlungsdetektion & Dosimetrie – Thermolumineszenz-Dosimeter (TLDs)
4. Optische Mehrschichtbeschichtungen – Antireflexions- und Reflexionsbeschichtungen
Oxidkristalle
Aluminiumoxid (Al₂O₃)
Siliziumdioxid (SiO₂)
Magnesiumoxid (MgO)
Titandioxid (TiO₂)
Diese Oxidmaterialien werden aufgrund ihrer ausgezeichneten thermischen Stabilität, mechanischen Festigkeit und optischen Transparenz bei verschiedenen Wellenlängen häufig in optischen, elektronischen und Laseranwendungen eingesetzt.
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