Os espaços em branco de diamante industrial com transmissividade óptica para aplicações de infravermelho estão disponíveis comercialmente. Os comprimentos de onda aplicáveis dos componentes atuais da janela óptica de diamante incluem basicamente todos os comprimentos de onda de raios-X, ultravioleta profundo a microondas. Portanto, há um grande significado para o desenvolvimento de janelas / carenagens ópticas usadas em sistemas de busca e rastreamento infravermelho aerotransportado, transportado por mísseis e embarcados, novas armas (como armas de microondas de potência e armas de laser de alta energia), janelas dielétricas para reator nuclear ECRH e tubos de ondas viajantes para bandas terahertz. Informações mais detalhadas sobre o produto, consulte abaixo:
1. Especificações do Diamond Windows
PAMP17032-DW
Ø2,5 mm x 0,5 mm, optical grade, double side polished: transmission rate>64% @ infrared light, and transmission rate is about 60%@ultraviolet and visible light;
Ø 4,0 mm x 1,0 mm, optical grade, double side polished;
PAM170417-DW
Ø6,0 mm x 1,0 mm Diamond window, optical clear material: transmission rate>65% @ infrared light, and transmission rate is about 50%@ultraviolet and visible light.
2. Comparação de propriedades entre o material de janela infravermelho típico
| Propriedades físicas | Largura da lacuna de banda (eg / eV) | Coeficiente de absorção (α) | Microdureza / (kg-mm-2) | Índice de Refração (n) | Coeficiente termo-óptico (dn / dT / 10-3K-1) | Condutividade térmica (W-cm-1-K-1) | Coeficiente de expansão térmica (α / 10-6K-1) |
| Diamante | 5.48 | 0.1-0.3 | 8300 | 2.38 | 1.0 | 20-22 | 1.3 |
| Si | 1.11 | 0.35 | 1150 | 3.42 | 13 | 1.63 | 2.56 |
| GaAs | 1.42 | 0.01 | 721 | 3.28 | 15 | 0.55 | 5.9 |
| Ge | 0.664 | 0.02 | 780 | 4.00 | 40 | 0.59 | 5.9 |
| Al2O3 | 9.9 | – | 190 | 1.63 | 1.3 | 0.35 | 5.8 |
| ZnSe | 2.7 | 0.005 | 137 | 2.40 | 6.4 | 0.19 | 7.6 |
| ZnS | 3.9 | 0.2 | 230 | 2.19 | 4.1 | 0.27 | 7.9 |
Após comparação, pode-se descobrir que outros materiais infravermelhos, exceto o diamante, têm um compromisso entre a transmitância e a resistência mecânica. Por exemplo, como um material de janela para infravermelho de onda longa, o sulfeto de zinco é atualmente o material de janela óptica infravermelho mais amplamente usado na banda de 8-12 μm, mas o sulfeto de zinco tem uma textura macia e propriedades mecânicas pobres, e é difícil resistir a ambientes hostis. Em contraste, a janela IR de diamante tem boas propriedades mecânicas, estabilidade química e boa permeabilidade óptica na banda infravermelha.
Além disso, o diamante tem perda tangente @ 140GHz <10-5, constante dielétrica 5.7 e rigidez dielétrica 10.000KV / cm, de forma que a película de diamante adequada pode produzir 2 MW de potência sem dispositivo de resfriamento. As propriedades mecânicas, térmicas e ópticas tornam o material de diamante com a menor distorção fototérmica e o material de janela mais ideal
3. Sobre a janela de diamante independente ultrafina
Os componentes relacionados à janela óptica de diamante são preparados pelo processo de deposição de vapor químico de plasma de micro-ondas, processo de deposição de vapor químico de fio quente, processo de deposição de vapor químico de jato de plasma de arco DC e outros métodos sintéticos. Eles têm diferentes estruturas geométricas e podem ser usados em condições extremas. Pegue a janela de diamante policristalino de deposição de vapor químico (CVD) de grau óptico, por exemplo:
A janela de diamante CVD é produzida por deposição química de vapor. Após o polimento frente e verso, a cor é transparente. O diâmetro do tamanho normal pode chegar a mais de 100 mm e a espessura de 1 mm, e a transmitância de luz pode chegar a mais de 60%. Entre todos os materiais ópticos infravermelhos, Filme de diamante CVD é o único material que combina transmitância de luz, choque térmico e alta durabilidade contra impacto de gotas de chuva e partículas sólidas e corrosão química. Mais importante ainda, o coeficiente de expansão térmica extremamente baixo e a alta condutividade térmica do diamante fazem com que o diamante tenha excelente resistência à vibração térmica e mantenha um bom desempenho óptico em ambientes de alta temperatura, tornando o diamante perto da janela de filtro anti-reflexo infravermelho o melhor material de janela óptica infravermelha para serviço em ambientes hostis.
A transmissão da janela de diamante CVD de grau óptico é mostrada nos seguintes diagramas:
Transmitância de diamante CVD de grau óptico, 1 mm de espessura
Transmitância de diamante CVD de grau óptico, 0,4 mm de espessura
A janela de diamante CVD policristalino de grau óptico pode ser aplicada em infravermelho, UV de onda curta, dispositivo de micro-ondas de alta potência, CO2 janela de saída do laser e acoplador de saída. E a transparência pode ser melhorada pelo revestimento anti-inflexão no componente.
Para obter mais informações, entre em contato conosco pelo e-mail victorchan@powerwaywafer.com e powerwaymaterial@gmail.com.