La fibre de saphir monocristalline Al₂O₃, à haute transmittance optique et point de fusion de 2072 °C, peut être utilisée comme matériau pour les fenêtres laser.

Fibre de saphir monocristalline Al₂O₃ à haute transmittance optique et point de fusion de 2072 °C, utilisable comme matériau pour les fenêtres laser. Image mise en avant

Description courte :

La fibre de saphir est composée d'alumine monocristalline (Al₂O₃), un matériau présentant une résistance mécanique et chimique élevée, ainsi qu'une bonne conductivité thermique. Le saphir possède une structure cristalline hexagonale, une bande de transmission de la lumière de 0,146 µm et une transmittance optique élevée dans la bande des 3,05 µm. Son point de fusion atteint 2072 °C et sa dureté n'est surpassée que par celle du diamant ; la fibre de saphir offre ainsi une résistance thermique et une robustesse mécanique exceptionnelles.

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Caractéristiques

processus de préparation

1. La fibre de saphir est généralement préparée par la méthode de chauffage laser de la base (LHPG). Cette méthode permet de faire croître une fibre de saphir dont l'axe géométrique et l'axe C sont bien alignés, et qui présente une bonne transmittance dans le proche infrarouge. Les pertes proviennent principalement de la diffusion causée par les défauts cristallins présents dans ou à la surface de la fibre.

2. Préparation de la fibre de saphir gainée de silice : Une couche de polydiméthylsiloxane (PDM) est d’abord déposée sur la surface de la fibre de saphir, puis polymérisée. La couche polymérisée est ensuite transformée en silice à une température de 200 à 250 °C afin d’obtenir la fibre de saphir gainée de silice. Ce procédé présente l’avantage d’une basse température, d’une mise en œuvre simple et d’un rendement élevé.

3. Préparation de la fibre conique en saphir : Le dispositif de croissance par chauffage laser est utilisé pour préparer la fibre conique en saphir en contrôlant la vitesse de levage du germe cristallin et la vitesse d’alimentation de la tige source de cristal de saphir. Cette méthode permet de produire des fibres coniques en saphir d’épaisseurs et de finitions variées, répondant ainsi aux exigences spécifiques de chaque application.

Types et spécifications des fibres

1. Plage de diamètres : Le diamètre de la fibre de saphir peut être sélectionné entre 75 et 500 μm pour s'adapter aux différentes exigences d'application.

2. Fibre conique : La fibre conique en saphir permet une transmission d’énergie lumineuse élevée tout en garantissant la flexibilité de la fibre. Cette fibre améliore l’efficacité de la transmission d’énergie sans compromettre la flexibilité.

3. Traversées et connecteurs : Pour les fibres optiques d'un diamètre supérieur à 100 µm, vous pouvez choisir d'utiliser des traversées en polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou des connecteurs de fibres optiques pour la protection ou la connexion.

Domaine d'application

1. Capteur à fibre optique haute température : Grâce à sa résistance aux hautes températures et à la corrosion chimique, la fibre de saphir est parfaitement adaptée à la détection par fibre optique dans des environnements à haute température. Par exemple, en métallurgie, dans l’industrie chimique, pour le traitement thermique et dans d’autres domaines, les capteurs haute température à fibre de saphir peuvent mesurer avec précision des températures jusqu’à 2 000 °C.

2. Transfert d'énergie laser : Les caractéristiques de transmission d'énergie élevées de la fibre de saphir la rendent largement utilisée dans le domaine du transfert d'énergie laser. Elle peut servir de matériau de fenêtre pour les lasers afin de résister aux rayonnements laser de haute intensité et aux environnements à haute température.

3. Mesure de température industrielle : Dans le domaine de la mesure de température industrielle, les capteurs haute température à fibre de saphir peuvent fournir des données de mesure de température précises et stables, ce qui aide à surveiller et à contrôler les variations de température dans le processus de production.

4. Recherche scientifique et médicale : Dans le domaine de la recherche scientifique et du traitement médical, la fibre de saphir est également utilisée dans une variété d'applications de mesure et de détection optiques de haute précision en raison de ses propriétés physiques et chimiques uniques.

Paramètres techniques

Paramètre	Description
Diamètre	65 µm
Ouverture numérique	0,2
Gamme de longueurs d'onde	200 nm - 2000 nm
Atténuation/Perte	0,5 dB/m
Puissance maximale admissible	1w
Conductivité thermique	35 W/(m·K)

En fonction des besoins spécifiques de ses clients, XKH propose des services de conception sur mesure de fibres optiques en saphir. Qu'il s'agisse de la longueur, du diamètre ou des performances optiques requises, XKH fournit à ses clients la solution optimale grâce à une conception et des calculs professionnels. XKH dispose d'une technologie de pointe pour la fabrication de fibres optiques en saphir, notamment le procédé de chauffage laser de la base (LHPG), permettant de produire des fibres de haute qualité et hautes performances. XKH contrôle rigoureusement chaque étape du processus de fabrication afin de garantir que la qualité et les performances des produits répondent aux attentes de ses clients.