Transmission de la lumière par fibre optique saphir en environnements extrêmes

Description courte :

La fibre optique en saphir est un milieu de transmission monocristallin haute performance, conçu pour les applications optiques exigeant une durabilité, une résistance à la température et une stabilité spectrale exceptionnelles. Fabriquée à partir de saphirsaphir synthétique (oxyde d'aluminium monocristallin, Al₂O₃), cette fibre assure une transmission optique constante depuis lerégions visibles à infrarouge moyen (0,35–5,0 μm), dépassant de loin les limites des fibres traditionnelles à base de silice.

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Caractéristiques

Diagramme détaillé

Introduction

En raison de sonstructure monocristallineLa fibre de saphir présente une résistance exceptionnelle à la chaleur, à la pression, à la corrosion et aux radiations. Elle permet une transmission stable du signal dans des environnements difficiles et réactifs où les fibres ordinaires fondraient, se dégraderaient ou perdraient leur transparence.

Caractéristiques distinctives

Endurance thermique inégalée
Les fibres optiques en saphir conservent leur intégrité optique et mécanique même lorsqu'elles sont exposées àtempératures dépassant 2000°C, ce qui les rend adaptés à la surveillance in situ dans les fours, les turbines et les chambres de combustion.
Fenêtre spectrale large
Ce matériau permet une transmission lumineuse efficace des longueurs d'onde ultraviolettes aux infrarouges moyens, ce qui autorise une utilisation flexible dansapplications en spectroscopie, pyrométrie et détection.
Robustesse mécanique élevée
La structure monocristalline offre une résistance à la traction et à la rupture élevée, garantissant une fiabilité en cas de vibrations, de chocs ou de contraintes mécaniques.
Stabilité chimique exceptionnelle
Résistantes aux acides, aux alcalis et aux gaz réactifs, les fibres de saphir fonctionnent efficacement dans des atmosphères chimiquement agressives, notammentenvironnements oxydants ou réducteurs.
Matériau durci aux radiations
Le saphir est naturellement insensible au noircissement ou à la dégradation sous l'effet des rayonnements ionisants, ce qui le rend idéal pouraérospatiale, nucléaire et défenseopérations.

Technologie de fabrication

Les fibres optiques en saphir sont généralement produites à partir deCroissance sur piédestal chauffé au laser (LHPG) or Croissance par film à contours définis (EFG)Méthodes. Lors de la croissance, un germe cristallin de saphir est chauffé pour former une petite zone fondue, puis étiré vers le haut à une vitesse contrôlée pour former une fibre de diamètre uniforme et d'orientation cristalline parfaite.
Ce procédé élimine les joints de grains et les impuretés, ce qui donne unfibre monocristalline sans défautLa surface est ensuite polie avec précision, recuite et, éventuellement, revêtue decouches protectrices ou réfléchissantespour améliorer les performances et la durabilité.

Domaines d'application

Détection de température industrielle
Utilisé poursurveillance en temps réel de la température et des flammesdans les fours métallurgiques, les turbines à gaz et les réacteurs chimiques.
Spectroscopie infrarouge et Raman
Fournit des chemins optiques à haute transmission pouranalyse des procédés, tests d'émissions et identification chimique.
Puissance laser
Capable detransmission de faisceaux laser de haute puissancesans déformation thermique, idéal pour le soudage laser et le traitement des matériaux.
Instruments médicaux et biomédicaux
Appliqué dansendoscopes, outils de diagnostic et sondes à fibres stérilisablesqui nécessitent une grande durabilité et une précision optique élevée.
Systèmes de défense et aérospatiaux
Supportsdétection optique et télémétriedans des conditions de rayonnement élevé ou cryogéniques telles que les moteurs à réaction et les unités de propulsion spatiale.

Données techniques

Propriété	Spécification
Matériel	Al₂O₃ monocristallin (saphir)
Plage de diamètres	50 μm – 1500 μm
Spectre de transmission	0,35 – 5,0 μm
Température de fonctionnement	Jusqu'à 2000 °C (air), >2100 °C (vide/gaz inerte)
Rayon de courbure	≥40× diamètre de la fibre
Résistance à la traction	Environ 1,5 à 2,5 GPa
Indice de réfraction	~1,76 à 1,06 μm
Options de revêtement	Couches de fibres nues, de métal, de céramique ou de polymères protecteurs

FAQ

Q1 : En quoi la fibre de saphir diffère-t-elle des fibres de quartz ou de chalcogénure ?
R : Le saphir est un monocristal, et non un verre amorphe. Il possède un point de fusion beaucoup plus élevé, une fenêtre de transmission plus large et une résistance supérieure aux dommages mécaniques et chimiques.

Q2 : Les fibres de saphir peuvent-elles être revêtues ?
R : Oui. Des revêtements métalliques, céramiques ou polymères peuvent être appliqués pour améliorer la prise en main, le contrôle de la réflexion et la résistance aux intempéries.

Q3 : Quelle est la perte typique d'une fibre optique en saphir ?
A : L'atténuation optique est d'environ 0,3 à 0,5 dB/cm à 2–3 μm, en fonction du polissage de la surface et de la longueur d'onde.

À propos de nous

XKH est spécialisée dans le développement, la production et la vente de verres optiques spéciaux et de nouveaux matériaux cristallins de haute technologie. Nos produits sont destinés à l'électronique optique, à l'électronique grand public et au secteur militaire. Nous proposons des composants optiques en saphir, des films de protection pour objectifs de téléphones portables, de la céramique, du LT, du carbure de silicium (SiC), du quartz et des plaquettes de cristal semi-conducteur. Grâce à notre expertise et à nos équipements de pointe, nous excellons dans la transformation de produits non standard, avec pour ambition de devenir une entreprise leader dans le domaine des matériaux optoélectroniques.