Конструкция оптического окна - Как выбрать материалы для «глаз» оптоэлектронных устройств?

I. Материалы окон: компромиссные решения сапфира, германия и плавленого кварца

Оптоэлектронные устройства должны «видеть» внешний мир, но герметично запечатанный корпус не может просто пробить в нем дыру. Ответ — оптическое окно: прозрачный материал закрывает отверстие, пропуская свет, но не пропуская газ. Каждый из трех основных оконных материалов имеет свою нишу:

Сапфир - его твердость уступает только алмазу, диапазон пропускания составляет 0,15-5,5 мкм (от ультрафиолета до среднего инфракрасного диапазона), он устойчив к царапинам и термостойкости. Выбор предустановок для лазерной упаковки.

Германий . Имея диапазон передачи 2–14 мкм, он является основой среднего и дальнего инфракрасного диапазона и стандартом для инфракрасных детекторов и датчиков газа. Непрозрачен для видимого света – невооруженным глазом выглядит как «черное зеркало».

Плавленый кварц — отличные характеристики в диапазоне от УФ до ближнего инфракрасного диапазона с превосходной оптической однородностью, что делает его идеальным для прецизионных оптических измерений.

2. Конфигурация окон: плоские окна, шаровые окна и наклонные окна.

После выбора материала следующим шагом является структура – ​​конфигурация окна определяет оптические характеристики:

Плоское окно – самое простое; свет проходит напрямую, не меняя оптического пути, используемого для упаковки детектора. Корпус с плоским окном Xuri H:6.1 TO39 имеет именно такую ​​конструкцию.

Сферическое окно — выполняет функцию линзы, фокусируя луч и улучшая связь, устраняя при этом внешние линзы; распространенная форма шапки ТО. Крышка шарового окна Xuri TO56-φ1,5 имеет именно такую ​​конструкцию.

Наклонное окно . Окно наклоняется под определенным углом (обычно 8 °), чтобы лазер не повторял свой путь и не создавал оптическую обратную связь; используется для высокоскоростных лазеров. Наклонное окно TO46 от Xuri имеет именно такую ​​конструкцию.

Окно герметизируется с металлической оболочкой с помощью процесса GTMS – светопропускание, воздухонепроницаемость и механическая прочность интегрированы; это технический барьер оптических оконных изделий.

[Следующий выпуск] В следующий раз: Семейное путешествие по упаковке ТО — от ТО5 до ТО56, какие истории стоят за измерениями?

[Глоссарий]

1. Сапфир : монокристаллический оксид алюминия, твердость по шкале Мооса 9, диапазон пропускания 0,15-5,5 мкм; предпочтителен для высококачественных оптических окон

2. Германиевое окно : инфракрасный оптический материал с диапазоном пропускания 2–14 мкм; стандарт упаковки инфракрасного детектора

3. Оптическая обратная связь . Лазер возвращается в резонансную полость по своему первоначальному пути и вызывает нестабильность выходного сигнала лазера.

4. Пропускание : отношение интенсивности проходящего света к интенсивности падающего света; основной индикатор оптических окон