Главная>>Продукция>>Оптические окна

Оптические окна — производство из 15 материалов по чертежу заказчика

Алкор Текнолоджиз изготавливает оптические окна и защитные стёкла из кварца (КУ-1, КВ, КИ), оптического стекла К8/N-BK7, сапфира и кристаллов CaF2, BaF2, MgF2, Si, Ge, ZnSe, ZnS, NaCl, KBr по чертежам заказчика. Собственное производство в Санкт-Петербурге. Диаметр от 5 до 300 мм, любая форма, AR-покрытия на любую длину волны. Единичные прототипы и серийные партии тысячи штук в месяц.

Пришлите чертёж — подготовим коммерческое предложение в кратчайшие сроки.

Отдел продаж: sales@alkor.net.

Что такое оптическое окно и как выбрать правильное окно для вашей задачи

Оптическое окно — плоскопараллельный прозрачный элемент, который пропускает свет в заданном спектральном диапазоне, не изменяя его направления и не внося оптического увеличения. Внешне это просто полированный диск или пластина, но именно от правильного выбора материала, плоскостности и покрытия зависит, будет ли ваш прибор работать корректно.

При выборе оптического окна нужно последовательно ответить на четыре вопроса:

1. В каком спектральном диапазоне работает система? Это главный критерий, определяющий материал. К8 не пропускает ниже 365 нм и выше 2 мкм. Для УФ нужен КУ-1, для дальнего ИК — Ge или ZnSe. Ошибка в выборе материала делает окно непригодным вне зависимости от качества изготовления.

2. Какова мощность излучения? Для мощных лазеров критичен порог лазерного повреждения подложки и покрытия. Кварц КУ-1 и Corning 7980 применяются в головках волоконных лазеров мощностью до 8 кВт. Обычное стекло К8 для таких задач не подходит.

3. Каковы механические и климатические условия? KBr и NaCl растворяются во влажной среде — их нельзя использовать на открытом воздухе без герметизации. Сапфир выдерживает давление, высокие температуры и абразивное воздействие. Ge теряет прозрачность выше 100 °C.

4. Нужно ли просветляющее покрытие? Непокрытое окно из К8 отражает около 8% излучения (по 4% с каждой поверхности). AR-покрытие снижает потери до 0.5% и менее — в высококачественных системах это критично.

Оптические окна из стекла К8 (N-BK7, H-K9L)

Стекло К8 — наиболее часто используемое оптическое стекло для высококачественных оптических окон. Оно обладает превосходным пропусканием в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах (350–2000 нм) и широко применяется в телескопах, лазерах и других областях. Окна К8 обычно выбирают, когда не требуются дополнительные преимущества кварцевого стекла (очень хорошее пропускание и низкий коэффициент теплового расширения в УФ-диапазоне).

Оптические окна из кварцевого стекла КУ-1, КВ, КИ

Кварцевое стекло обладает высоким пропусканием в диапазоне от УФ до ближнего ИК (185–2100 нм). Кроме того, кварцевое стекло обладает лучшей однородностью и более низким коэффициентом теплового расширения, чем К8 (H-K9L, N-BK7), что делает его особенно подходящим для оптических окон высокомощных лазеров, систем визуализации и смотровых стекол. Выпускается в трех марках КУ-1, КВ, КИ.

Оптические окна из Фторида кальция CaF2

Благодаря высокому коэффициенту пропускания и низкому показателю преломления в диапазоне длин волн от 180 нм до 8 мкм фторид кальция часто используется в качестве окон и линз в спектрометрах и тепловизионных системах. Кроме того, благодаря высокому порогу разрушения лазерным излучением, он находит широкое применение в лазерах.

Оптические окна из Фторида бария BaF2

Фторид бария обладает высоким коэффициентом пропускания в диапазоне длин волн от 200 нм до 11 мкм и устойчив к сильному высокоэнергетическому излучению. Кроме того, фторид бария обладает превосходными сцинтилляционными свойствами и может быть использован в производстве различных инфракрасных и ультрафиолетовых оптических компонентов. Однако недостатком фторида бария является его меньшая водостойкость. Под воздействием воды его характеристики значительно ухудшаются при температуре 500 °C, но его можно использовать при температурах до 800 °C в сухой среде. В то же время фторид бария обладает превосходными сцинтилляционными свойствами и может быть использован для изготовления различных инфракрасных и ультрафиолетовых оптических окон. Следует отметить, что при работе с фторидом бария необходимо постоянно надевать перчатки и тщательно мыть руки после работы.

Оптические окна из Фторида магния MgF2

Фторид магния идеально подходит для применения в диапазоне длин волн от 120 нм до 6 мкм. По сравнению с другими материалами, фторид магния особенно долговечен в глубоком УФ- и дальнем ИК-диапазонах длин волн. Фторид магния — это мощный материал, устойчивый к химической коррозии, лазерному излучению, механическим и тепловым ударам. Он твёрже кристаллов фторида кальция, но относительно мягок по сравнению с кварцевым стеклом и подвержен слабому гидролизу. Его твердость составляет 415, а показатель преломления — 1,38.

Оптические окна из Селенида цинка ZnSe

Селенид цинка обладает высокой светопропускающей способностью в диапазоне длин волн от 600 нм до 16 мкм. ZnSe окна широко используются в тепловизионных и инфракрасных системах, а также в медицинских системах. Кроме того, благодаря низкому поглощению, селенид цинка особенно подходит для использования в мощных CO2-лазерах. Следует отметить, что селенид цинка — относительно мягкий материал (твердость 120) и легко царапается, поэтому его не рекомендуется использовать в агрессивных средах. Следует соблюдать особую осторожность при удерживании, чистке, сжатии или протирании с равномерным усилием. Рекомендуется надевать перчатки или резиновые напальчники для предотвращения потускнения. Нельзя брать пинцетом или другими инструментами.

Оптические окна из Кремния Si

Кремний подходит для использования в ближнем ИК-диапазоне 1,2–8 мкм. Благодаря своей низкой плотности окна из кремния особенно подходят для применений, где предъявляются высокие требования к весу, особенно в диапазоне 3–5 мкм. Кремний имеет твердость 1150, что выше, чем у германия, и не так хрупко, как германий. Он не подходит для применения в CO2-лазерах из-за сильной полосы поглощения на длине волны 9 мкм.

Оптические окна из Германия оптического Ge

Германиевые окна подходят для использования в инфракрасном диапазоне 2–16 мкм и хорошо пригоден для инфракрасных лазеров. Благодаря высокому показателю преломления, минимальной кривизне поверхности и малой хроматической аберрации, германий обычно не требует коррекции в маломощных системах визуализации. Однако германий более чувствителен к температуре, и его коэффициент пропускания уменьшается с повышением температуры; поэтому его можно применять только при температурах ниже 100 °C. Плотность германия (5,33 г/см³) учитывается при проектировании систем со строгими требованиями к весу. Германиевые линзы имеют поверхность, обработанную прецизионным алмазным токарным станком, что делает их идеально подходящими для различных инфракрасных приложений, включая тепловизионные системы, светоделители для инфракрасной области, телеметрию и инфракрасные системы переднего обзора (FLIR).

Оптические окна из Сульфида цинка CVD ZnS

CVD ZnS — единственный инфракрасный оптический материал, помимо алмаза, который охватывает видимый и длинноволновой инфракрасный (LWIR), весь спектр длин волн и даже микроволновые длины волн, и в настоящее время является наиболее важным материалом для окон LWIR. Он может использоваться в качестве окон и линз для тепловизионных систем высокого разрешения, а также для таких сложных приложений, как «триоптические» окна и композитные окна для ближнего инфракрасного диапазона (лазер/двухцветный инфракрасный).

Высокоточная оптика:

Оптические окна диаметром до 150мм из оптического и кварцевого стекла, кристаллов CaF2, BaF2, Кремния, Германия с чистотой поверхности P III, плоскостностью N=0.5 и параллелизмом до 10 угловых секунд. Также предлагаем глубокую шлифовку-полировку ГШП

BaF2 окна	KBr окна
CaF2 окна	KCl окна
Окна из кварцевого стекла КУ-1, КВ, КИ	NaCl окна
Германиевые окна	Сапфировые окна
ZnSe окна	Окна из Кремния
MgF2 окна	Оптические клинья из различных материалов

Плоскопараллельные окна.

Базовый и наиболее востребованный тип. Две параллельные полированные поверхности без вносимого клина. Применяются как защитные экраны, проходные элементы, подложки светофильтров и окна вакуумных камер. Изготавливаем из всех доступных материалов, от К8 до Ge, диаметром от 5 до 300 мм в круглой, прямоугольной, квадратной и восьмигранной формах.

Характеристики оптических окон:

	Допуск на размер ,мм	Параллелизм	N	P
Стандарт	+0/-0.1	3 угл. мин	2	V
Высокая точность	+0/-0.02	10 угл. сек	0.2	I

Окно Брюстера

Окно Брюстера — пластина, установленная под углом Брюстера к оси пучка. p-поляризованная составляющая проходит без отражения, s-поляризованная частично отражается — в результате прошедший пучок приобретает линейную поляризацию. Применяется во внутрирезонаторных элементах лазеров и в поляризационной диагностике. При выборе материала для окна Брюстера критичны: поверхностная плоскостность (не хуже λ/4), однородность материала и термические характеристики при работе с мощным излучением. Изготавливаем из КУ-1, К8, CaF2 и других материалов по чертежу заказчика.

Защитные стёкла для лазерных станков

Защитные стёкла для лазерных станков – это необходимый компонент, препятствующий загрязнению обрабатывающей головки, и тем самым продлевающий срок службы установленной в станке или приборе оптики. Физически такие стекла представляют собой плоскопараллельные круглые окна, изготовленные чаще всего из плавленого кварца JGS-1, КУ-1 или ZnSe с нанесением просветляющего покрытия. Защитные стекла устанавливаются непосредственно перед линзой и выполняют функцию механического барьера между линзой и рабочей зоной.

Окна кювет для спектроскопии

Кюветы для спектроскопического анализа требуют окон, прозрачных именно в рабочем диапазоне спектрометра. Мы изготавливаем все стандартные окна кювет из кварцевого стекла, KBr, NaCl, сапфира, германия, ZnSe или кремния для спектрометров ThermoFisher Scientific, Agilent, PerkinElmer, Pike, Shimadzu и других.

Для FTIR-спектроскопии в диапазоне 400–4000 см⁻¹ стандартные материалы — KBr, NaCl, CaF2 и ZnSe. Для спектроскопии в видимой и ближней ИК областях — кварц КУ-1 или сапфир. Изготавливаем окна с отверстиями для разборных кювет.

Смотровые стёкла для вакуумных камер и иллюминаторы

Оптические окна для вакуумных установок требуют герметичного соединения с корпусом камеры и механической прочности при перепаде давлений. Для химически активных сред необходим сапфир или кварц — устойчивые к кислотам и щелочам. Изготавливаем смотровые стёкла тип Г из кварцевого стекла КВ по ГОСТ 21836-88, а также нестандартные иллюминаторы по чертежам заказчика.

Клиновидные оптические окна

Клиновидное окно — вариант оптического окна, где поверхности образуют небольшой угол. Это исключает появление паразитного интерференционного рефлекса от второй поверхности. Применяется в интерферометрических схемах, высокочувствительных системах и там, где блик от задней поверхности недопустим. Изготавливаем из К8, кварца, CaF2 по любому заданному углу клина.

Изготовление оптических окон по каталогам зарубежных производителей

Если ваша система спроектирована под стандартные каталожные окна Edmund Optics, Thorlabs, Laser Components или Korth Kristalle — мы изготовим точные аналоги по их спецификации: те же материалы, те же геометрические параметры, те же покрытия. Срок изготовления и стоимость, как правило, ниже, чем прямой импорт.

Также делаем копии по образцу: пришлите имеющееся окно — снимем все параметры и воспроизведём деталь.

Покрытия для оптических окон

Непокрытое оптическое окно теряет на отражение около 4% с каждой поверхности — итого 8% пропускаемого излучения расходуется на потери. В системах с несколькими окнами или в приборах, где важна точность измерения, это критично. Просветляющее покрытие снижает потери до 0.5% и менее на длину волны.

Однослойные AR-покрытия — MgF2, наносимый вакуумным напылением. Остаточное отражение 1–1.5% в диапазоне ±100 нм от центральной длины волны. Оптимальны для задач, где стоимость важнее идеального пропускания.

Многослойные V-coat покрытия — диэлектрические стопки под конкретную длину волны лазера. Остаточное отражение <0.25% на длине волны. Стандартные длины волн: 355, 532, 755, 850, 905, 1064, 1550 нм.

Широкополосные AR-покрытия — оптимизированы под диапазон, а не под точку. Остаточное отражение <1% в полосе 400–700 нм (VIS), 650–1050 нм (NIR), 3–5 мкм (MWIR), 8–12 мкм (LWIR) и другие.

HR-покрытия (высокоотражающие) — для зеркальных подложек из оптического стекла. Коэффициент отражения >99.5% на заданную длину волны.

Области применения оптических окон

Тепловизоры и системы FLIR — окна из Ge (диапазон 8–12 мкм) и Si (диапазон 3–5 мкм) с широкополосными AR-покрытиями. Защитные окна для лазерных головок и различных объективов, в том числе объективов тепловизоров.

FTIR-спектроскопия и ИК-анализ — окна кювет из KBr, NaCl, ZnSe, CaF2 для спектрометров в диапазоне 400–4000 см⁻¹. Совместимы со стандартными кюветами ThermoFisher, Agilent, PerkinElmer, Pike, Shimadzu.

Газоанализаторы и сенсоры — окна из CaF2 и КИ для работы в диапазоне 2.7–5 мкм, где находятся полосы поглощения CO₂, CH₄, CO, NOx, углеводородов.

Пирометры и термометры — окна из Ge, Si, ZnSe для бесконтактного измерения температуры в промышленных условиях.

Вакуумные камеры — смотровые стёкла и иллюминаторы из кварца или сапфира, выдерживающие перепад давлений и химически агрессивную среду.

Лазерная микроскопия и флуоресцентная диагностика — окна из КУ-1 и CaF2 для систем с УФ-возбуждением (248, 266, 355 нм).

Лазерная резка и сварка металлов — защитные стёкла из кварца КУ-1 / Corning 7980 для волоконных лазеров мощностью 1–20 кВт.

Подводная и промышленная оптика — сапфировые окна для глубоководных сенсоров, приборов контроля технологических процессов в агрессивных средах.

Машинное зрение и промышленные камеры — плоскопараллельные окна из К8 с AR-покрытием для защиты матриц и объективов камер видеонаблюдения и систем контроля качества.

Эксимерные лазеры — окна Брюстера и плоскопараллельные окна из КУ-1 для длин волн 193 нм и 248 нм.

Как сделать заказ: три шага

Шаг 1. Пришлите чертёж или заполните техническое задание: материал, диаметр, толщина, форма, плоскостность, покрытие, количество. Если не определились с материалом — опишите задачу, специалисты подберут оптимальный вариант.

Шаг 2. Получите коммерческое предложение в течение 24 часов с ценой, сроком изготовления и возможными вопросами по технической части.

Шаг 3. Согласуйте детали, подпишите договор, получите продукцию с сопроводительной документацией и протоколом контроля качества.

Телефон: +7 812 363 12 40
Электронная почта: sales@alkor.net