Промышленные алмазные оконные заготовки с оптической проницаемостью для ИК-приложений имеются в продаже. Применимые длины волн современных компонентов алмазного оптического окна в основном включают все длины волн от рентгеновских лучей, глубокого ультрафиолета до микроволн. Поэтому большое значение имеет разработка оптических окон / обтекателей, используемых в бортовых, ракетных и корабельных системах инфракрасного поиска и слежения, нового оружия (такого как мощное микроволновое оружие и высокоэнергетическое лазерное оружие), диэлектрических окон для ядерный реактор ECRH и лампы бегущей волны для терагерцовых диапазонов. Более подробную информацию о продукте см. Ниже:
1. Технические характеристики алмазных окон
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. Сравнение свойств типичного материала для инфракрасного окна.
Физические свойства | Ширина запрещенной зоны (например / эВ) | Коэффициент поглощения (α) | Микротвердость / (кг-мм-2) | Показатель преломления (n) | Термооптический коэффициент (dn / dT / 10-3K-1) | Теплопроводность (Вт-см-1-К-1) | Коэффициент теплового расширения (α / 10-6K-1) |
Алмаз | 5.48 | 0.1-0.3 | 8300 | 2.38 | 1.0 | 20-22 | 1.3 |
си | 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 |
После сравнения можно обнаружить, что другие инфракрасные материалы, кроме алмаза, имеют компромисс между коэффициентом пропускания и механической прочностью. Например, в качестве материала окна для длинноволнового инфракрасного излучения сульфид цинка в настоящее время является наиболее широко используемым материалом для инфракрасного оптического окна в диапазоне 8-12 мкм, но сульфид цинка имеет мягкую текстуру и плохие механические свойства, и его трудно подобрать. выдерживать суровые условия окружающей среды. Напротив, алмазное ИК-окно имеет хорошие механические свойства, химическую стабильность и хорошую оптическую проницаемость в инфракрасном диапазоне.
Кроме того, алмаз имеет тангенс угла потерь на частоте 140 ГГц <10-5, диэлектрическая постоянная 5,7 и диэлектрическая прочность 10 000 кВ / см, поэтому подходящая алмазная оконная пленка может выдавать мощность 2 МВт без охлаждающего устройства. Механические, термические и оптические свойства делают алмазный материал с наименьшими фототермическими искажениями и самым идеальным материалом для окон.
3. Об ультратонком отдельно стоящем алмазном окне
Компоненты, относящиеся к алмазному оптическому окну, изготавливаются с помощью процесса микроволнового плазменного химического осаждения из паровой фазы, процесса химического осаждения из газовой фазы горячей проволокой, процесса химического осаждения из паровой струи дуги постоянного тока и других синтетических методов. Они имеют различную геометрическую структуру и могут использоваться в экстремальных условиях. Возьмем, к примеру, окно поликристаллического химического осаждения из газовой фазы (CVD) оптического качества:
Алмазное окно CVD изготавливается методом химического осаждения из газовой фазы. После двухсторонней полировки цвет становится прозрачным. Диаметр нормального размера может достигать более 100 мм, а толщина - 1 мм, а коэффициент пропускания света может достигать более 60%. Среди всех инфракрасных оптических материалов, CVD алмазная пленка это единственный материал, который сочетает в себе светопропускание, термический шок и высокую стойкость к ударам капель дождя и твердых частиц, а также к химической коррозии. Что еще более важно, чрезвычайно низкий коэффициент теплового расширения и высокая теплопроводность алмаза обеспечивают превосходную стойкость к тепловым вибрациям и сохраняют хорошие оптические характеристики в условиях высоких температур, что делает окно просветляющего фильтра ближнего инфракрасного диапазона лучшим материалом для оптического инфракрасного окна для работы в суровых условиях.
Пропускание окна из CVD-алмаза оптического качества показано на следующих диаграммах:
Пропускание CVD-алмаза оптического качества толщиной 1 мм
Пропускание CVD-алмаза оптического качества толщиной 0,4 мм
Окно из поликристаллического CVD-алмаза оптического качества может применяться в инфракрасном, коротковолновом УФ-диапазоне, высокомощном микроволновом устройстве, CO2 выходное окно лазера и выходной соединитель. А прозрачность можно улучшить, нанеся на компонент покрытие, препятствующее перегибам.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.