Fenêtres en verre saphir personnalisées, pièces optiques en saphir
Spécifications techniques
| Nom | verre optique |
| Matériel | Saphir, quartz |
| Tolérance de diamètre | +/-0,03 mm |
| Tolérance d'épaisseur | +/-0,01 mm |
| Ouverture claire | plus de 90% |
| Platitude | ^/4 à 632,8 nm |
| Qualité de surface | 80/50~10/5 gratter et creuser |
| Transmission | plus de 92% |
| Chanfreiner | 0,1-0,3 mm x 45 degrés |
| Tolérance de longueur focale | +/-2% |
| Tolérance de longueur focale arrière | +/-2% |
| Revêtement | disponible |
| Usage | Système optique, système photographique, système d'éclairage, appareil électronique (ex. : laser, appareil photo, moniteur, projecteur, loupe, télescope, polariseur, instrument électronique, LED, etc.). |
L'excellence des matériaux : le fondement de la performance
Les propriétés intrinsèques du saphir synthétique en font le matériau de prédilection pour les optiques hautes performances. Avec une dureté Mohs de 9, juste après le diamant, ces fenêtres résistent à l'abrasion, aux rayures et à l'usure, même dans des environnements industriels abrasifs tels que l'usinage laser ou les systèmes de vision robotisés. Leur stabilité thermique s'étend de -200 °C à 2053 °C, permettant des applications dans les systèmes de protection thermique aérospatiale et les réacteurs industriels à haute température. Leur inertie chimique garantit en outre leur compatibilité avec les solvants, acides et bases agressifs, un atout essentiel pour la fabrication de produits pharmaceutiques et de semi-conducteurs.
La transparence optique du saphir s'étend de 200 nm (UV) à 6 µm (infrarouge moyen), avec une transmittance supérieure à 85 % sur l'ensemble du spectre. Cette large gamme spectrale permet l'imagerie multispectrale en télédétection, les systèmes de communication quantique et les capteurs LiDAR avancés pour véhicules autonomes. Contrairement au quartz ou aux polymères, la biréfringence nulle du saphir minimise la distorsion optique, garantissant ainsi la précision en interférométrie et en détection des ondes gravitationnelles.
Conception avancée et intégration fonctionnelle
Les fenêtres en saphir modernes ne sont pas de simples composants statiques : elles sont conçues pour des performances dynamiques. Les géométries asphériques et de forme libre éliminent les aberrations sphériques, améliorant ainsi la résolution des systèmes laser haute puissance et des caméras hyperspectrales. Par exemple, les ouvertures elliptiques optimisent l’efficacité de la collecte de lumière en imagerie satellitaire, tandis que les conceptions coniques permettent une intégration parfaite dans des espaces restreints comme les endoscopes médicaux.
Les revêtements fonctionnels améliorent leurs performances :
• Revêtements antireflets (AR) : Les revêtements diélectriques multicouches réduisent la réflectivité à <0,3 %, augmentant ainsi le débit dans les modules optiques 400G et les systèmes de lithographie UV.
• Filtres passe-bande : des filtres personnalisés (par exemple, IR 940 nm) permettent une transmission sélective en longueur d’onde pour le LiDAR et la distribution de clés quantiques.
• Carbone de type diamant (DLC) : Les revêtements DLC ultra-durs améliorent la résistance aux rayures des dômes aérospatiaux exposés aux impacts de micrométéorites.
Applications dans les secteurs critiques
1. Aérospatiale et défense
• Imagerie satellitaire : Résister aux cycles thermiques de -196 °C à +120 °C dans les satellites d'observation de la Terre, capturant des images à haute résolution pour la surveillance du climat.
• Systèmes hypersoniques : résistent aux chocs thermiques de 2 000 °C lors de la rentrée atmosphérique, protégeant ainsi les systèmes de guidage des missiles.
2. Technologie médicale
• Endoscopes autoclavables : résistent à la corrosion due aux processus de stérilisation, permettant ainsi la réutilisation des outils de diagnostic gastro-intestinal.
• Thermographie infrarouge : Détectez les signatures thermiques inférieures au millimètre lors des inspections d'équipements électriques grâce à une optique compatible FLIR.
3. Automatisation industrielle
• Capteurs LiDAR : Améliorent la portée de détection à plus de 200 m par mauvais temps (pluie, brouillard) pour la navigation des véhicules autonomes.
• Capteurs haute température : Surveillent les fours dépassant 1500 °C dans les procédés métallurgiques, en tirant parti de la résistance aux chocs thermiques du saphir.
4. Quantum Innovations
• Détecteurs de photons uniques : permettent un comptage de photons à faible bruit pour des réseaux de communication quantique sécurisés.
• Systèmes cryogéniques : maintien de la clarté optique à des températures de 4 K dans les plateformes d’informatique quantique.
Solutions de personnalisation et d'évolutivité
Le paradigme « Matériaux-Processus-Services » de XKH garantit des solutions sur mesure :
1. Géométries complexes : Accepter les modèles CAO avec des tolérances de ±0,001 mm pour les formes non standard (par exemple, les fenêtres de dissipation de chaleur en spirale pour les réacteurs à fusion).
2. Revêtements multicouches : La pulvérisation par faisceau d'ions permet d'atteindre une transmittance de 98 % à 940 nm, essentielle pour les systèmes de reconnaissance faciale.
3. Production de masse : La fabrication automatisée permet de produire plus de 500 000 unités par mois avec une constance de 99,5 %, prenant en charge le prototypage rapide (délai de 7 jours) et les commandes en gros.
Conclusion : Façonner la frontière optique de demain
Les fenêtres optiques en saphir sont bien plus que de simples composants : elles sont le moteur d’avancées technologiques majeures. Des systèmes de défense hypersoniques aux ordinateurs quantiques de nouvelle génération, leurs propriétés matérielles inégalées et leur flexibilité de conception permettent aux industries de relever des défis extrêmes. Grâce à un déploiement mondial rapide et à un engagement constant envers l’innovation, ces fenêtres redéfinissent les normes de l’ingénierie optique, favorisant les progrès en matière de durabilité, de miniaturisation et de fiabilité des applications critiques. Collaborez avec nous pour exploiter la puissance du saphir et explorer de nouvelles frontières en photonique.
