Lentille optique Sic 6SP 10x10x10mmt 4H-SEMI HPSI Taille personnalisée
Caractéristiques principales
Composition chimique | Al2O3 |
Dureté | 9Mohs |
Nature optique | Uniaxial |
Indice de réfraction | 1.762-1.770 |
Biréfringence | 0,008-0,010 |
Dispersion | Faible, 0,018 |
Lustre | Vitreux |
Pléochroïsme | Modéré à fort |
Diamètre | 0,4 mm à 30 mm |
Tolérance de diamètre | 0,004 mm à 0,05 mm |
longueur | 2 mm à 150 mm |
tolérance de longueur | 0,03 mm à 0,25 mm |
Qualité de surface | 40/20 |
Rondeur de surface | RZ0,05 |
Forme personnalisée | les deux extrémités sont plates, une extrémité est redius, les deux extrémités sont redius, axes de selle et formes spéciales |
Caractéristiques principales
1. Indice de réfraction élevé et large fenêtre de transmission : les lentilles optiques SiC affichent des performances optiques exceptionnelles avec un indice de réfraction d'environ 2,6-2,7 sur l'ensemble de leur spectre opérationnel. Cette large fenêtre de transmission (600-1850 nm) couvre les régions visible et proche infrarouge, ce qui les rend particulièrement intéressantes pour les systèmes d'imagerie multispectrale et les applications optiques à large bande. Le faible coefficient d'absorption du matériau dans ces plages garantit une atténuation minimale du signal, même dans les applications laser de forte puissance.
2. Propriétés optiques non linéaires exceptionnelles : La structure cristalline unique du carbure de silicium lui confère des coefficients optiques non linéaires remarquables (χ(2) ≈ 15 pm/V, χ(3) ≈ 10-20 m²/V²), permettant des processus de conversion de fréquence efficaces. Ces propriétés sont activement exploitées dans des applications de pointe telles que les oscillateurs paramétriques optiques, les systèmes laser ultrarapides et les dispositifs de traitement du signal tout optique. Le seuil de dommage élevé du matériau (> 5 GW/cm²) renforce encore son aptitude aux applications à haute intensité.
3. Stabilité mécanique et thermique : Avec un module d'élasticité proche de 400 GPa et une conductivité thermique supérieure à 300 W/m·K, les composants optiques SiC conservent une stabilité exceptionnelle sous contraintes mécaniques et cycles thermiques. Leur coefficient de dilatation thermique ultra-faible (4,0 × 10-6/K) garantit un décalage focal minimal avec les variations de température, un avantage crucial pour les systèmes optiques de précision fonctionnant dans des environnements thermiques fluctuants, tels que les applications spatiales ou les équipements industriels de traitement laser.
4. Propriétés quantiques : Les centres colorés des lacunes de silicium (VSi) et des dilacances (VSiVC) des polytypes 4H-SiC et 6H-SiC présentent des états de spin adressables optiquement avec des temps de cohérence longs à température ambiante. Ces émetteurs quantiques sont intégrés dans des réseaux quantiques évolutifs et sont particulièrement prometteurs pour le développement de capteurs quantiques à température ambiante et de dispositifs de mémoire quantique dans les architectures de calcul quantique photonique.
5. Compatibilité CMOS : La compatibilité du SiC avec les procédés de fabrication standard des semi-conducteurs permet une intégration monolithique directe avec les plateformes photoniques sur silicium. Cela permet la création de systèmes photoniques-électroniques hybrides alliant les avantages optiques du SiC aux fonctionnalités électroniques du silicium, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour la conception de systèmes sur puce (SCP) dans les applications de calcul optique et de détection.
Applications principales
1. Circuits intégrés photoniques (PIC) : Dans les PIC de nouvelle génération, les lentilles optiques SiC offrent une densité d'intégration et des performances sans précédent. Elles sont particulièrement utiles pour les interconnexions optiques à l'échelle du térabit dans les centres de données, où leur combinaison d'indice de réfraction élevé et de faibles pertes permet des rayons de courbure serrés sans dégradation significative du signal. Des avancées récentes ont démontré leur utilité dans les circuits photoniques neuromorphiques pour les applications d'intelligence artificielle, où les propriétés optiques non linéaires permettent la mise en œuvre de réseaux neuronaux entièrement optiques.
2. Information et informatique quantiques : Au-delà des applications de centres de couleur, les lentilles SiC sont utilisées dans les systèmes de communication quantique pour leur capacité à maintenir les états de polarisation et leur compatibilité avec les sources de photons uniques. La forte non-linéarité du second ordre du matériau est exploitée pour les interfaces de conversion de fréquence quantique, essentielles pour connecter différents systèmes quantiques fonctionnant à des longueurs d'onde différentes.
3. Aérospatiale et défense : La résistance aux radiations du SiC (résistance aux doses supérieures à 1 MGy) le rend indispensable aux systèmes optiques spatiaux. Parmi les déploiements récents, on compte les suiveurs d'étoiles pour la navigation par satellite et les terminaux de communication optique pour les liaisons intersatellites. Dans les applications de défense, les lentilles SiC permettent de nouvelles générations de systèmes laser compacts et de haute puissance pour les applications à énergie dirigée et de systèmes LiDAR avancés offrant une résolution de portée améliorée.
4. Systèmes optiques UV : Les performances du SiC dans le spectre UV (notamment en dessous de 300 nm) et sa résistance aux effets de solarisation en font un matériau de choix pour les systèmes de lithographie UV, les instruments de surveillance de l'ozone et les équipements d'observation astrophysique. Sa conductivité thermique élevée est particulièrement avantageuse pour les applications UV de forte puissance, où les effets de lentille thermique dégraderaient les optiques conventionnelles.
5. Dispositifs photoniques intégrés : Au-delà des applications traditionnelles de guides d’ondes, le SiC ouvre la voie à de nouvelles classes de dispositifs photoniques intégrés, notamment des isolateurs optiques basés sur des effets magnéto-optiques, des microrésonateurs à facteur Q ultra-élevé pour la génération de peignes de fréquences et des modulateurs électro-optiques avec des bandes passantes supérieures à 100 GHz. Ces avancées stimulent l’innovation dans le traitement du signal optique et les systèmes photoniques micro-ondes.
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