用于光学应用的熔融石英产品

熔融石英是多种光学应用中的关键材料。了解更多有关如何为您的光学应用找到最佳熔融石英的信息。

为光学应用选择合适的熔融石英

有些人可能认为熔融石英是一种简单的材料,使用哪种等级的材料差别不大,但在性能方面还是有差别的。我们视自己为专家,希望能帮助您找到产品的最佳解决方案。在选择最合适的等级之前,可以考虑很多因素:

  • 光学均匀性
  • 传输和吸收
  • 气泡或夹杂物含量
  • 折射率和色散
  • 残余应变
  • 荧光
  • 耐光缺陷或辐照
  • 费用

材料选择指南

作为选择贺利氏融石英等级的初步指南,请使用标签中的下表。他们提供建议,如哪种材料等级适合哪个应用领域应用波长。有关应用领域和应用波长的更多信息,请参见下文。

光学应用材料等级

材料等级

应用

特点

HOQ® 310

光学元件

基本光学级,粘度较高

Infrasil® 301 / Infrasil® 302

近红外应用

本 IR 级,粘度较高,在功能方向 (302) 或所有方向 (301) 均质

Nerasil®

镜面基底、光束倾倒、比色皿

高吸水性熔融石英

Spectrosil 2000

紫外线 + 可见光应用

基本防紫外线等级,提高抗紫外线破坏能力

Suprasil® 1 / Suprasil® 2 ArF/KrF

Eximer 等级

对紫外线(准分子激光)的抗损伤能力最强

Suprasil® 1 / Suprasil® 2A

紫外线应用

提高紫外线稳定性,在功能方向 (2A) 或所有方向 (1) 均化

Suprasil® 2B

紫外线 + 可见光应用

基本紫外线等级

Suprasil® 300

红外应用

OH 含量极低,红外用基本合成级

Suprasil® 3001 / Suprasil® 3002

所有红外应用,例如红外激光、激光材料加工、低吸收红外应用

OH 含量极低,在功能方向 (3002) 或所有方向 (3001) 均质化

Suprasil® 311 / Suprasil® 312

紫外线 + 可见光应用

在功能方向 (312) 或所有方向 (311) 均质化的基本紫外线等级、合成级

Suprasil® 313

激光碎片防护罩,熔融石英光学元件,标准规格

经济高效的基础等级

Suprasil® UVL

紫外线应用

抗紫外线损伤

  • 传感/成像

    紫外线

    VIS

    近红外

    应用波长

    160 - 280 纳米           280 - 400 纳米

    380 - 780 纳米

    780 - 3600 纳米

    HOQ® 310

    -           +

    +

    +

    Infrasil® 301

    -           +

    +

    +

    Infrasil® 302

    -           +

    +

    +

    Spectrosil® 2000

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 1

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 2 A 级

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 2 B 级

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 1 ARF / KRF

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 2 ARF / KRF

    +           +

    +

    0

    Suprasil® UVL

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 300

    0           +

    +

    +

    Suprasil® 3002

    0           +

    +

    +

    Suprasil® 3001

    0           +

    +

    +

    Suprasil® 311

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 312

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 313

    +           +

    +

    0

  • 动力传输

    紫外线

    VIS

    近红外

    应用波长

    160 - 280 纳米           280 - 400 纳米

    380 - 780 纳米

    780 - 3600 纳米

    HOQ® 310

    -           0

    +

    +

    Infrasil® 301

    -           0

    +

    +

    Infrasil® 302

    -           0

    +

    +

    Spectrosil® 2000

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 1

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 2 A 级

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 2 B 级

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 1 ARF / KRF

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 2 ARF / KRF

    +           +

    +

    0

    Suprasil® UVL

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 300

    -           -

    +

    +

    Suprasil® 3002

    -           -

    +

    +

    Suprasil® 3001

    -           -

    +

    +

    Suprasil® 311

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 312

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 313

    0           0

    +

    0

  • 辐射环境

    紫外线

    VIS

    近红外

    应用波长

    160 - 280 纳米           280 - 400 纳米

    380 - 780 纳米

    780 - 3600 纳米

    HOQ® 310

    -           -

    -

    -

    Infrasil® 301

    -           -

    -

    -

    Infrasil® 302

    -           -

    -

    -

    Spectrosil® 2000

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 1

    0           0

    +

    0

    Suprasil® 2 A 级

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    +

    0

    Suprasil® 2 B 级

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    +

    0

    Suprasil® 1 ARF / KRF

    +           +

    +

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    Suprasil® 2 ARF / KRF

    +           +

    +

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    Suprasil® UVL

    +           +

    +

    0

    Suprasil® 300

    -           -

    +

    +

    Suprasil® 3002

    -           -

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    +

    Suprasil® 3001

    -           -

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    +

    Suprasil® 311

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    Suprasil® 312

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    Suprasil® 313

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    0

应用领域

由于光学应用多种多样,为了便于选择,我们将这些应用分为三个相当广泛的领域。

无人机利用现代技术分析田地的插图

传感与成像

波长范围更广,功率水平更低

激光焊接金属的照片,发出许多耀眼的火花

动力传输

从高功率到超高功率,吸收起着关键作用

从地球轨道看到的地球照片

辐射环境

在辐射(电子、中子、高功率、短波长辐照)下工作(例如:空间))

应用波长

要为您的应用选择合适的材料等级,必须了解您的应用在哪个波长区域工作。

紫外线光谱

您申请的重点是波长,从
180 - 400 纳米

  • 紫外线:< 190 纳米
  • DUV:190 - 280 纳米
  • 紫外线:280 - 400 纳米

该波长区域最重要的光学特性是透光率高、纯度高、无荧光、对紫外线或其他高能量辐射具有出色的抗破坏性。紫外线波长区域的典型应用包括:微光刻、光谱学、激光聚变项目,或其他由准分子激光或紫外灯照射的应用。

  • 棱镜、透镜和分光镜

    棱镜、透镜和分光镜通常是最关键的光学元件。这些组件的质量对整个光学系统的性能有很大的影响。在这种光学元件中,不同光线在材料中的光路长度可以不同。特别是对于较大的光学元件,这些光线可能会看到局部不同的折射率。因此,要实现卓越的光学性能,重要的是在任何传播方向上都不能出现光学失真。必须使用折射率分布均匀的各向同性光学材料。Heraeus Conamic 拥有独特的工艺,可提供具有出色光学特性的真三维材料。
    → 有关 3D 材料的更多信息

    推荐材料:
    我们推荐使用以下具有 3D 均质性的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil 311 (3D:+++)
    • Suprasil 3301(最高紫外线透射率,3D:+++)
    • Suprasil 1(辐射硬度好、荧光低、3D:++)
    • Suprasil 1 ArF/KrF(最高辐射硬度,最低荧光,3D:++)
  • 窗口、滤光片、偏光镜和光导管
    大型圆柱形熔融石英铸块的照片

    窗口、滤光片、偏光镜或导光板等光学元件要求光线在通过功能方向时尽可能减少扭曲。熔融石英光学元件(主要是平面石英)具有极佳的均匀性,可用于多种用途--不仅可作为恶劣环境下的透射窗口,还可作为光学滤光片和偏振片的基材。

    推荐材料:
    我们推荐使用以下功能相同的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil® 312(基本材料,均质性:+++)
    • Suprasil® 3302(紫外线透过率提高,均匀性:+++)
    • Suprasil® 2A(辐射硬度好,荧光低,均匀性:++)
    • Suprasil® 2 ArF/KrF(最高辐射硬度,最低荧光,均匀性:++)
    • Suprasil® 2B(辐射硬度好,荧光低,均匀性:+)
    • Spectrosil 2000(低荧光,均匀性:+)
    • Suprasil® UVL(最高辐射硬度,最低荧光,均一性:+)
  • 晶圆、基板、碎片防护罩和反射镜

    反射镜、晶圆、碎片防护罩和基板都依赖于表面或极薄的材料层。光学均匀性并不是这些应用的首要关注点。光学参数,如出色的透射率、极好的热膨胀系数以及其他机械、热和化学特性可能更为重要。

    推荐材料:

    • Spectrosil 2000(良好的辐射硬度)
    • Suprasil® 313  (均匀性好, OH 含量低)
  • 不寻常的特殊光学器件

    光学元件变得越来越复杂,与十年前的标准光学元件相比也在不断发展。由于工业和科学应用的复杂性,产品规格更加严格,尺寸也可能非常特殊,最大尺寸可达 1.5 米。Heraeus Conamic 参与了许多需要为客户量身定制光学元件的项目。我们长期积累的研发专业知识使我们能够满足您的各种不同寻常的特殊光学要求。

    请直接与我们联系,讨论您的问题并找到解决方案。

深色背景上的蓝色激光灯插图

可见光谱

对于可见光波长范围 380 - 780 纳米 的应用,与其他光学材料相比,熔融石英具有更高的绝对透射率,与标准光学玻璃相比,熔融石英具有极高的辐射硬度。在高温、化学接触和高机械应力等极端环境中,熔融石英都能显示出其卓越的性能。

  • 棱镜、透镜和分光镜

    棱镜、透镜和分光镜通常是最关键的光学元件。这些组件的质量对整个光学系统的性能有很大的影响。在这种光学元件中,不同光线在材料中的光路长度可以不同。特别是对于较大的光学元件,这些光线可能会看到局部不同的折射率。因此,要实现卓越的光学性能,重要的是在任何传播方向上都不能出现光学失真。必须使用折射率分布均匀的各向同性光学材料。Heraeus Conamic 拥有独特的工艺,可提供具有出色光学特性的真三维材料。
    → 有关 3D 材料的更多信息

    推荐材料:
    我们推荐使用以下具有 3D 均质性的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil® 311 (3D:+++)
    • Suprasil® 3301(最高紫外线透射率,3D:+++)
    • Suprasil® 1(辐射硬度好、荧光低、3D:++)
    • Infrasil® 301(天然石英玻璃,3D:++)
  • 窗口、滤光片、偏光镜和光导管
    大型圆柱形熔融石英铸块的照片

    窗口、滤光片、偏光镜或导光板等光学元件要求光线在通过功能方向时尽可能减少扭曲。熔融石英光学元件(主要是平面石英)具有极佳的均匀性,可用于多种用途--不仅可作为恶劣环境下的透射窗口,还可作为光学滤光片和偏振片的基材。

    推荐材料:
    我们推荐使用以下功能相同的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil® 312(基本材料,均质性:+++)
    • Suprasil® 3302(紫外线透过率提高,均匀性:+++)
    • Suprasil® 2A(辐射硬度好,荧光低,均匀性:++)
    • Suprasil® 2B(辐射硬度好,荧光低,均匀性:+)
    • Spectrosil 2000(低荧光,均匀性:+)
    • Infrasil® 302(天然石英玻璃,均质性:++) 数据表
    • HOQ® 310(天然石英玻璃,均质性:+)
  • 晶圆、基板、碎片防护罩和反射镜

    反射镜、晶圆、碎片防护罩和基板都依赖于表面或极薄的材料层。光学均匀性并不是这些应用的首要关注点。光学参数,如出色的透射率、极好的热膨胀系数以及其他机械、热和化学特性可能更为重要。

    推荐材料:

    • Spectrosil 2000(良好的辐射硬度)
    • Suprasil® 313(均匀性好,中等 OH 含量)
    • Suprasil® 300(OH < 1ppm,受出口管制)
    • HOQ® 310(天然石英玻璃)
  • 不寻常的特殊光学器件

    光学元件变得越来越复杂,与十年前的标准光学元件相比也在不断发展。由于工业和科学应用的复杂性,产品规格更加严格,尺寸也可能非常特殊,最大尺寸可达 1.5 米。Heraeus Conamic 参与了许多需要为客户量身定制光学元件的项目。我们长期积累的研发专业知识使我们能够满足您的各种不同寻常的特殊光学要求。

    请直接与我们联系,讨论您的问题并找到解决方案。

  • 非透射光学器件

    对于某些光学元件,可以使用非透明的熔融石英。

    典型的非透明光学元件是吸收器。Heraeus 开发了一种特殊的熔融石英 ( Nerasil®),这种石英经过有意掺杂,可在宽广的波长区域内吸收。它呈现黑色,可用于光谱应用或用作镜面基底。如果切割得很薄,它可以用作高强度辐射的强衰减器。

    如需了解更多信息,请随时联系我们的专家。

    了解有关 Nerasil® 的更多信息

近红外光谱

对于波长范围在 780 - 3600 之间的红外应用,吸收起着重要作用。

吸收是热透镜的根本原因。最佳性能取决于特定等级熔融石英的吸收值。金属杂质和 OH 分子是吸收源。下面是一段简短的视频,介绍了这一背景。

由于熔融石英的价格通常会随着纯度的提高而增加,因此做出正确的选择而不超标具有重要的经济意义。不过,如果需要最高质量的产品,我们也可以提供大尺寸产品。

  • 棱镜、透镜和分光镜

    棱镜、透镜和分光镜通常是最关键的光学元件。这些组件的质量对整个光学系统的性能有很大的影响。在这种光学元件中,不同光线在材料中的光路长度可以不同。特别是对于较大的光学元件,这些光线可能会看到局部不同的折射率。因此,要实现卓越的光学性能,重要的是在任何传播方向上都不能出现光学失真。必须使用折射率分布均匀的各向同性光学材料。Heraeus Conamic 拥有独特的工艺,可提供具有出色光学特性的真三维材料。
    → 有关 3D 材料的更多信息

    推荐材料:
    我们推荐使用以下具有 3D 均质性的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil® 3001(OH < 1ppm,吸收率最低,3D:++)
    • Suprasil® 311(OH < 250ppm,3D:+++)
    • Infrasil® 301(天然熔融石英,OH < 8ppm,3D:++)
  • 窗口、滤光片、偏光镜和光导管
    大型圆柱形熔融石英铸块的照片

    窗口、滤光片、偏光镜或导光板等光学元件要求光线在通过功能方向时尽可能减少扭曲。熔融石英光学元件(主要是平面石英)具有极佳的均匀性,可用于多种用途--不仅可作为恶劣环境下的透射窗口,还可作为光学滤光片和偏振片的基材。

    推荐材料:
    我们推荐使用以下功能相同的材料(用 +、++、+++ 表示)。为帮助您进行选择,我们提供了更多信息。无论如何,请随时联系我们的专家。

    • Suprasil® 3002(OH < 1ppm,吸收率最低,均一性:++)
    • Suprasil® 312(OH < 250ppm,均一性:+++)
    • Infrasil® 302(天然熔融石英,OH < 8ppm,均质性:++)
  • 晶圆、基板、碎片防护罩和反射镜

    反射镜、晶圆、碎片防护罩和基板都依赖于表面或极薄的材料层。光学均匀性并不是这些应用的首要关注点。光学参数,如出色的透射率、极好的热膨胀系数以及其他机械、热和化学特性可能更为重要。

    推荐材料:

    • Suprasil® 300(OH < 1ppm,吸收率最低)
    • Suprasil® 313(OH < 250ppm,均匀性好)
    • HOQ® 310(天然熔融石英,OH < 30ppm)
  • 不寻常的特殊光学器件

    光学元件变得越来越复杂,与十年前的标准光学元件相比也在不断发展。由于工业和科学应用的复杂性,产品规格更加严格,尺寸也可能非常特殊,最大尺寸可达 1.5 米。Heraeus Conamic 参与了许多需要为客户量身定制光学元件的项目。我们长期积累的研发专业知识使我们能够满足您的各种不同寻常的特殊光学要求。

    请直接与我们联系,讨论您的问题并找到解决方案。

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  • 数据表:光学用熔融石英 - 数据和特性

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  • 宣传册:用于近红外应用的熔融石英

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  • 数据表:Suprasil® 313

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  • 数据表:Nerasil®

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工具和服务

在选择最合适的熔融石英等级的过程中,传输性能是首要标准之一。请查看我们的传输计算器。作为一项附加服务,我们还提供搜索现有零件编号的可能性。