Optische Fenster

Ein optisches Fenster ist transparent, Optisch flaches Substrat, das verwendet wird, um zwei verschiedene Umgebungen zu trennen und gleichzeitig Licht durchzulassen. Sie können entweder parallel sein (wird verwendet, um die Verzerrung eines durchgelassenen Lichtstrahls einer bestimmten Wellenlänge zu minimieren) oder eingeklemmt (wird verwendet, um durchgelassenes Licht in einen bestimmten Winkel zu lenken und die Rückreflexion zu reduzieren) und kommen entweder unbeschichtet oder mit einer Antireflexbeschichtung, die verwendet wird, um das Reflexionsvermögen zu verringern und die Transmission zu verbessern.

Optische Fenster sind für alle Bereiche des UV-VIS-IR-Spektrums ausgelegt und bestehen daher aus einer Vielzahl von Substraten. Die Wahl des Substrats hängt von mehreren Faktoren ab, wie beispielsweise einer Materialübertragung, Brechungsindex, Härte, Wärmeausdehnung und chemische Beständigkeit. Sherlan Optics konzentriert sich auf optische Fenster aus Glassubstraten wie N-BK7®, Quarzglas, BOROFLOAT®33, B270 und Infrarotmaterial CaF2, geben, znse, Si sowie eine breite Palette von Gläsern mit hohem Index.

Wie andere flache Optiken, Optische Fenster werden in vielen Branchen einschließlich der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, militärische und kommerzielle Avionik, wissenschaftliche und medizinische Instrumentierung, Akademiker und Forschung, sowie industrielle Anwendungen. Optische Fenster gibt es in verschiedenen Größen und Formen, einschließlich rund, quadratisch und rechteckig und in der Ebenheit von handelsüblicher Qualität bis präzise poliert. Sherlan Optics bietet eine breite Palette an optischen Fenstern auf Lager und bietet kostenlose technische Beratung und kundenspezifische Fertigung vom Prototyp bis zur Produktion oder irgendwo dazwischen.

Bei der Auswahl eines optischen Fensters zu berücksichtigende Faktoren.

Beim Entwerfen eines optischen Fensters sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Eine sorgfältige Prüfung der folgenden Faktoren bestimmt, wie effektiv ein optisches Fenster in einer bestimmten Anwendung funktioniert und welche Auswirkungen dies auf Kosten und Lieferung hat.

Wählen Sie das richtige Material: Da optische Fenster aus verschiedenen Materialien hergestellt werden können, Die Angabe des richtigen Materials ist unerlässlich. Zu berücksichtigende Faktoren umfassen die in einem bestimmten Bereich des Spektrums erforderliche Übertragungsmenge, der Brechungsindex, die Abbe-Nummer, der Wärmeausdehnungskoeffizient, Knoop Härte, und die Dichte des Materials. Weitere Informationen zu diesen Themen, Klicke hier.

Bestimmen Sie die Form und Größe: Wie bei optischen Abflachungen und Spiegeln, Optische Fenster können in nahezu jede Form gebracht werden, um einer bestimmten Anwendung zu entsprechen. jedoch, wenn die Oberflächengenauigkeit kritisch ist, Eine runde Form ergibt einen höheren Grad an Oberflächenebenheit als eine quadratische oder rechteckige Form. Das Seitenverhältnis spielt ebenfalls eine Rolle. Je näher das Seitenverhältnis ist 6:1 (Größe bis Dicke) Je einfacher es ist, einen höheren Grad an Oberflächenebenheit zu erreichen, desto weniger kann sich das Teil biegen oder verbiegen, eine Änderung in der Figur verursachen. jedoch, wenn eine 6:1 Das Seitenverhältnis entspricht nicht Ihren Anforderungen, Sherlan Optics stellt optische Fenster mit nicht standardmäßigen Seitenverhältnissen her.

Stellen Sie die richtige Genauigkeit für Ihre Anwendung fest: Optische Fenster sind in einer Vielzahl von Genauigkeiten erhältlich, von handelsüblicher Qualität bis hin zu präzisionspolierten Fenstern. Optische Fenster als Ansichtsfenster, beispielsweise, erfordern kein hohes Maß an Ebenheit, da sie normalerweise mit bloßem Auge betrachtet werden. jedoch, Präzisionsanwendungen, bei denen ein optisches Fenster erforderlich ist, um Licht mit geringer bis keiner Verzerrung durchzulassen, erfordern, dass beide Oberflächen bis zu einem hohen Grad an Ebenheit präzise poliert werden. Sherlan Optics stellt optische Fenster mit Oberflächenebenheiten von λ / 4 her, λ / 10 und λ / 20 haben die Spitze zum Tal bei 632,8 nm gemessen und können die Parallelität ≤ beibehalten 2 Bogensekunden.

Verfeinern Das Toleranzen: Wie bei allen Optiken, Optische Fenster erfordern möglicherweise enge Toleranzen. Je enger die Toleranz im Durchmesser, Länge und Breite oder Dicke, Je mehr Sherlan-Techniken und längere Herstellungszeiten erforderlich sind, um das Fenster herzustellen, die beide eine Preiserhöhung erfordern. Die schwierigste Toleranz ist die Dicke. Engere Dickentoleranzen erfordern spezielle Blockiertechniken und können die Ausschussrate erhöhen, da Kratzer möglicherweise nicht entfernt werden können, um innerhalb der Toleranz zu bleiben. Durch die richtige Definition Ihrer Toleranzen können Sie Herstellungszeit sparen und Ihre Kosten senken.

Geben Sie das richtige Scratch and Dig an: Kratz- und Grabungsspezifikationen werden typischerweise unter Verwendung von MIL-PRF-13830B ausgedrückt und werden verwendet, um kosmetische Fehler in einer optischen Oberfläche oder Beschichtung zu klassifizieren. Ein Kratzer ist definiert als eine Markierung oder ein Reißen der Oberfläche; Eine Ausgrabung ist definiert als eine raue Stelle oder Grube auf der Oberfläche einer Optik. Scratch and Dig wird als zwei durch Striche getrennte Zahlen ausgedrückt. Die erste Zahl gibt die zulässige Größe und Breite eines Kratzers an und die zweite Zahl gibt die zulässige Größe und Anzahl der Vertiefungen über einen definierten Bereich einer Optik an.

Wie bei der Genauigkeit, Unvollkommenheiten in der Oberfläche eines optischen Fensters können das durch das Fenster fließende Licht verzerren. Kommerzielle Fenster haben typischerweise eine hohe Kratz- und Grabungszahl wie z 80-50 Während Präzisionsfenster eine niedrigere Kratz- und Grabungszahl haben, wie z 40-20. Extrem hochpräzise Laseroptiken erfordern einen sehr geringen Kratzer und Graben wie z 10-5. Wenn Sie Ihre Anwendung gut genug verstehen, um die richtige Scratch- und Dig-Nummer auszuwählen, können Sie Zeit und Geld sparen.

Definieren Sie den Keil: Optische Fenster können durch wie viel Keil angegeben werden, oder Variation in der Dicke, ist über die Oberfläche eines Teils erlaubt. Es wird in Bogenminuten definiert (eine Winkelmessung, die 1/60 Grad beträgt) oder Bogensekunden wo 60 Bogensekunden sind gleich 1 Bogenminute.

Ein Keil kann in ein optisches Fenster induziert werden, um die Interferenz von Reflexionen zwischen der Vorder- und Rückseite zu verringern oder um das durchgelassene Licht in einem bestimmten Winkel zu trennen und zu lenken.

Umgekehrt, Parallele optische Fenster werden unter Verwendung spezieller Blockiertechniken hergestellt, um eine sehr geringe Variation der Dicke zwischen der Vorder- und Rückseite des Fensters über seine gesamte Oberfläche sicherzustellen. Dies stellt sicher, dass ein durch das Fenster wandernder Lichtstrahl gerade ist und nicht aufgrund von Winkelabweichungen der optischen Oberflächen verzerrt wird. Ein hoher Grad an Parallelität verteuert ein optisches Fenster aufgrund des Arbeitsaufwands und der Ausschussrate im Herstellungsprozess.

Wählen Sie die Beschichtung: Optische Fenster können entweder unbeschichtet oder mit einer Antireflexbeschichtung versehen sein. Standard-Antireflexbeschichtungen umfassen MgF2 oder eine BBAR (Breitband-Antireflex) Beschichtung für das sichtbare Spektrum. Antireflexbeschichtungen verbessern die Transmission und eliminieren Geisterbilder.

Wenn die Anforderung ein geringes Reflexionsvermögen bei einer einzelnen Wellenlänge haben soll, V-Mäntel sind die überlegene Wahl. V-Schichten können so ausgelegt sein, dass sie bei mehreren spezifischen Wellenlängen ein geringes Reflexionsvermögen bieten, im Gegensatz zu einem höheren Reflexionsvermögen über einen breiten Wellenlängenbereich.

Optische Fenster zur Verwendung mit Lasern erfordern dauerhafte Beschichtungen (dielektrische Beschichtungen) Entwickelt für den Einsatz bei bestimmten Wellenlängen. Bei der Auswahl einer Antireflexbeschichtung ist es wichtig, den Prozentsatz des Reflexionsvermögens anzugeben, den Sie bei einer bestimmten Wellenlänge benötigen(s) sowie die AOI (Einfallswinkel) Sie werden das optische Fenster verwenden. Sherlan Optics kann MgF2 liefern, BBar, V-Mäntel, dielektrische Beschichtungen sowie kundenspezifische Beschichtungen, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind.

Die endgültige Entscheidung treffen.

Ein gutes Verständnis Ihrer Anwendung hilft bei der Auswahl des richtigen optischen Fensters. Um das beste optische Fenster für Ihr Projekt zu bestimmen, müssen Sie dies tun:

Berücksichtigen Sie die Umgebung, in der das optische Fenster verwendet wird. Umweltfaktoren können die Art des Materials beeinflussen, Auswahl von Kosmetika und Beschichtungen am besten für Ihre Anwendung geeignet.

Definieren Sie Ihre Anforderungen und Erwartungen für kritische Spezifikationen wie Genauigkeit, mechanische Toleranzen, kratzen und graben und keilen.

Wählen Sie die richtige optische Beschichtung (Falls erforderlich) um die Leistung Ihres Fensters zu maximieren. Identifizieren Sie, in welchem ​​Einfallswinkel Sie Ihr optisches Fenster verwenden werden, sowie welchen Prozentsatz des Reflexionsvermögens Sie bei einer bestimmten Wellenlänge benötigen(s). Bei Verwendung des optischen Fensters mit einem Laser, Geben Sie Informationen zur Leistung Ihres Lasers an, die Punktgröße und ob der Laser über einen bestimmten Zeitraum gepulst oder kontinuierlich ist oder nicht.

Durch eine sorgfältige Definition Ihrer Anforderungen können Sie Herstellungszeit sparen, was zu geringeren Kosten führt. Sollten Sie Fragen haben oder Hilfe bei der Verfeinerung Ihrer Anforderungen benötigen, Sherlan Optics bietet kostenlose Engineering-Dienstleistungen an.