เลนส์อินฟราเรดซิลิคอน (Si) พร้อมสารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรด
แผนภาพโดยละเอียด
บทนำ เลนส์ Si
เลนส์อินฟราเรดซิลิคอน (Si) พร้อมสารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรดเลนส์เหล่านี้เป็นชิ้นส่วนทางแสงที่มีความแม่นยำสูง พัฒนาขึ้นสำหรับระบบแสงอินฟราเรดที่ต้องการประสิทธิภาพการส่งผ่านแสงสูง เสถียรภาพทางความร้อน และความน่าเชื่อถือทางกล โดยใช้วัสดุซิลิคอนผลึกเดี่ยวเกรดทางแสงและเทคโนโลยีการเคลือบอินฟราเรดขั้นสูง เลนส์เหล่านี้ได้รับการปรับแต่งเพื่อลดการสูญเสียทางแสงและเพิ่มประสิทธิภาพในระดับระบบในการใช้งานอินฟราเรดที่ต้องการประสิทธิภาพสูง
เนื่องจากคุณสมบัติการส่งผ่านรังสีอินฟราเรดที่เสถียรและคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยม ซิลิคอนจึงกลายเป็นวัสดุที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในการออกแบบเลนส์อินฟราเรดช่วงกลาง เมื่อรวมกับสารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรด (IR AR coating) ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างพิถีพิถัน เลนส์ซิลิคอนจึงเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงและคุ้มค่าสำหรับระบบการถ่ายภาพและการตรวจจับอินฟราเรดสมัยใหม่
คุณลักษณะของวัสดุและข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของเลนส์ซิลิคอน
ซิลิคอนแสดงการส่งผ่านรังสีอินฟราเรดที่สม่ำเสมอภายใน1.2–8 ไมโครเมตรช่วงความยาวคลื่นและเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับ3–5 ไมโครเมตร (MWIR)คุณสมบัติทางกายภาพโดยธรรมชาติของเลนส์ซิลิคอนช่วยให้เลนส์รักษาเสถียรภาพทางแสงและทางกลได้แม้ในสภาวะการใช้งานที่ท้าทาย
ข้อดีที่สำคัญของวัสดุ ได้แก่:
-
มีค่าการนำความร้อนสูง ช่วยให้ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
-
มีความแข็งแรงเชิงกลสูงและทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน
-
มีมวลน้อยกว่าเมื่อเทียบกับเจอร์มาเนียม ทำให้สามารถออกแบบระบบให้มีขนาดกะทัดรัดได้
-
มีเสถียรภาพทางสิ่งแวดล้อมและทางเคมีที่ดี
-
ความเข้ากันได้กับกระบวนการผลิตเลนส์ที่มีความแม่นยำสูง
คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เลนส์ซิลิคอนเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับระบบอินฟราเรดที่ต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลานานหรือในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิผันผวน
เลนส์ซิลิคอนเคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรด
เนื่องจากซิลิคอนมีดัชนีหักเหสูง พื้นผิวที่ไม่ได้เคลือบจึงอาจทำให้เกิดการสูญเสียจากการสะท้อนแสงอย่างมาก เพื่อแก้ไขปัญหานี้สารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรดมีการนำสารเคลือบมาใช้กับพื้นผิวเลนส์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพทางแสง
สารเคลือบ IR AR ออกแบบมาเพื่อ:
-
ลดการสะท้อนของเฟรสเนลที่บริเวณรอยต่อระหว่างซิลิคอนกับอากาศ
-
เพิ่มประสิทธิภาพการส่งสัญญาณในช่วงคลื่นอินฟราเรดเป้าหมาย
-
ปรับปรุงความคมชัดของภาพ คอนทราสต์ และความไวในการตรวจจับ
-
ลดแสงสะท้อนที่ไม่พึงประสงค์ภายในชุดประกอบทางแสง
การออกแบบสารเคลือบสามารถปรับให้เหมาะสมกับช่วงความยาวคลื่นเฉพาะได้ เช่น3–5 ไมโครเมตร (MWIR) or 8–12 ไมโครเมตร (LWIR)รวมถึงแถบอินฟราเรดแบบกำหนดเองตามข้อกำหนดของระบบด้วย
ความยืดหยุ่นในการออกแบบและการผลิตเลนส์ซิลิคอน
เลนส์อินฟราเรดซิลิคอนเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรด (IR AR coating) มีให้เลือกใช้งานในหลากหลายรูปแบบทางแสง เพื่อรองรับการออกแบบระบบที่หลากหลาย:
-
เลนส์ระนาบนูน เลนส์ระนาบเว้า เลนส์นูนสองด้าน และเลนส์เว้าสองด้าน
-
รูปทรงทรงกลมและรูปทรงไม่ทรงกลมแบบกำหนดเอง
-
การเคลือบป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรดด้านเดียวหรือสองด้าน
-
การขัดเงาอย่างแม่นยำเพื่อควบคุมรูปทรงและความหยาบของพื้นผิว
กระบวนการผลิตได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอของระยะโฟกัส ความแม่นยำของพื้นผิว และประสิทธิภาพของสารเคลือบ รองรับการออกแบบตามสั่งสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลาง ความหนา ความโค้ง ค่าความคลาดเคลื่อน และข้อกำหนดเฉพาะของสารเคลือบ
ขอบเขตการใช้งาน
เลนส์ซิลิโคนเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรด มักใช้ในงานต่างๆ ดังนี้:
-
ระบบถ่ายภาพความร้อนและระบบมองเห็นด้วยอินฟราเรด
-
อุปกรณ์ตรวจจับอินฟราเรดและวัดอุณหภูมิ
-
อุปกรณ์ตรวจสอบและตรวจการณ์ทางอุตสาหกรรม
-
สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดและเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ
-
ระบบส่งเลเซอร์อินฟราเรดและระบบส่งผ่านทางแสง
ด้วยประสิทธิภาพและความทนทานที่สมดุล ทำให้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานอินฟราเรดทั้งในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค – เลนส์ซิลิคอน (Si) เคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรด
| พารามิเตอร์ | ข้อกำหนด |
|---|---|
| วัสดุ | ซิลิคอนผลึกเดี่ยวเกรดทางแสง (Si) |
| ระยะการส่งสัญญาณ | 1.2 – 8 ไมโครเมตร |
| แถบการใช้งานทั่วไป | 3 – 5 ไมโครเมตร (MWIR) |
| แถบเคลือบเสริม | 8 – 12 μm (LWIR), แถบคลื่นอินฟราเรดแบบกำหนดเอง |
| ดัชนีหักเห | ~3.42 @ 3.9 μm |
| ประเภทเลนส์ | ระนาบนูน / ระนาบนูนสองด้าน / ระนาบเว้า / ระนาบเว้าสองด้าน |
| รูปพื้นผิว | ≤ λ/10 @ 3.39 μm (สามารถสั่งทำพิเศษได้) |
| คุณภาพพื้นผิว | 60/40 หรือ 40/20 (ขูด/ขุด) |
| ความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลาง | ±0.02 มม. (สามารถสั่งทำพิเศษได้) |
| ค่าความคลาดเคลื่อนของความหนาตรงกลาง | ±0.02 มม. |
| ช่องเปิดที่ชัดเจน | ≥ 90% ของเส้นผ่านศูนย์กลาง |
| ความหยาบของพื้นผิว | ≤ 5 นาโนเมตร RMS |
| ประเภทการเคลือบ AR | สารเคลือบป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรด (IR AR Coating) |
| การออกแบบเคลือบผิว | AR อินฟราเรดแบบแถบความถี่เดียวหรือหลายแถบความถี่ |
| ค่าการสะท้อนแสงเฉลี่ย (Ravg) | ≤ 1.0% ต่อพื้นผิว (ความยาวคลื่นที่ออกแบบ) |
| การเคลือบด้านข้าง | ด้านเดียวหรือสองด้าน |
| อุณหภูมิในการทำงาน | -40 องศาเซลเซียส ถึง +200 องศาเซลเซียส |
| การนำความร้อน | ~150 วัตต์/เมตร·เคลวิน |
| ความหนาแน่น | ~2.33 กรัม/ซม³ |
| เสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อม | เกรดอุตสาหกรรม |
| การปรับแต่ง | ขนาด, ระยะโฟกัส, ค่าความคลาดเคลื่อน, และสารเคลือบที่มีให้เลือก |
คำถามที่พบบ่อย – เลนส์ซิลิคอน (Si) เคลือบสารป้องกันแสงสะท้อนอินฟราเรด
1. ซิลิคอนเหมาะสำหรับใช้งานในช่วงความยาวคลื่นใดในงานอินฟราเรด?
เลนส์ซิลิโคนให้การส่งผ่านรังสีอินฟราเรดที่ดี1.2–8 ไมโครเมตรช่วงความยาวคลื่นและมักใช้กันมากที่สุดใน3–5 ไมโครเมตร (MWIR)ซิลิคอนไม่เหมาะสำหรับใช้งานในย่านแสงที่มองเห็นได้หรือใกล้แสงที่มองเห็นได้ เนื่องจากมีการส่งผ่านแสงต่ำในย่านเหล่านั้น
2. เหตุใดการเคลือบสารป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรดจึงจำเป็นสำหรับเลนส์ซิลิโคน?
ซิลิคอนมีดัชนีหักเหค่อนข้างสูง ซึ่งทำให้เกิดการสะท้อนแสงบนพื้นผิวของเลนส์ที่ไม่มีการเคลือบผิวอย่างมากสารเคลือบป้องกันการสะท้อนแสงอินฟราเรด (AR)ช่วยลดการสูญเสียจากการสะท้อน เพิ่มการส่งผ่านแสงโดยรวม และปรับปรุงความคมชัดของภาพและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนในระบบออปติคอลอินฟราเรด
3. สารเคลือบ AR สามารถออกแบบให้ใช้งานได้กับช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดใดบ้าง?
สารเคลือบ IR AR สามารถปรับให้เหมาะสมกับช่วงความยาวคลื่นต่างๆ ได้ รวมถึง:
-
3–5 ไมโครเมตร (MWIR)
-
8–12 ไมโครเมตร (LWIR)
-
สามารถสั่งผลิตแถบความยาวคลื่นอินฟราเรดแบบกำหนดเองได้ตามต้องการ
ประสิทธิภาพของสารเคลือบสามารถปรับแต่งให้เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของระบบได้
เกี่ยวกับเรา
XKH เชี่ยวชาญด้านการพัฒนา การผลิต และการขายเทคโนโลยีขั้นสูงของกระจกออปติคอลพิเศษและวัสดุคริสตัลใหม่ ผลิตภัณฑ์ของเราให้บริการด้านอิเล็กทรอนิกส์เชิงแสง อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค และการทหาร เรานำเสนอชิ้นส่วนออปติคอลแซฟไฟร์ ฝาครอบเลนส์โทรศัพท์มือถือ เซรามิก LT ซิลิคอนคาร์ไบด์ SIC ควอตซ์ และแผ่นเวเฟอร์คริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ ด้วยความเชี่ยวชาญและอุปกรณ์ที่ทันสมัย เราโดดเด่นในการแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามมาตรฐาน โดยมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำด้านเทคโนโลยีขั้นสูงของวัสดุออปโตอิเล็กทรอนิกส์














