Fibra ottica in zaffiro per trasmissione della luce in ambienti estremi

Immagine in evidenza della trasmissione della luce in fibra ottica Sapphire in ambienti estremi

Breve descrizione:

La fibra ottica Sapphire è un mezzo di trasmissione monocristallino ad alte prestazioni sviluppato per applicazioni ottiche che richiedono eccezionale durata, resistenza alla temperatura e stabilità spettrale. Prodotto dazaffiro sintetico (ossido di alluminio monocristallino, Al₂O₃), questa fibra fornisce una trasmissione ottica costante dalvisibile nelle regioni dell'infrarosso medio (0,35–5,0 μm), superando di gran lunga i limiti delle fibre tradizionali a base di silice.

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Caratteristiche

Diagramma dettagliato

Introduzione

A causa della suastruttura monocristallinaLa fibra di zaffiro presenta un'eccezionale resistenza al calore, alla pressione, alla corrosione e alle radiazioni. Consente una trasmissione stabile del segnale in ambienti difficili e reattivi, dove le fibre tradizionali si scioglierebbero, si degraderebbero o perderebbero trasparenza.

Caratteristiche distintive

Resistenza termica senza pari
Le fibre ottiche in zaffiro mantengono l'integrità ottica e meccanica anche se esposte atemperature superiori a 2000°C, rendendoli adatti al monitoraggio in situ in forni, turbine e camere di combustione.
Ampia finestra spettrale
Il materiale supporta un'efficiente trasmissione della luce dalle lunghezze d'onda ultraviolette a quelle dell'infrarosso medio, consentendo un utilizzo flessibile inspettroscopia, pirometria e applicazioni di rilevamento.
Elevata robustezza meccanica
La struttura monocristallina garantisce un'elevata resistenza alla trazione e alla frattura, garantendo affidabilità in caso di vibrazioni, urti o sollecitazioni meccaniche.
Eccezionale stabilità chimica
Resistenti agli acidi, agli alcali e ai gas reattivi, le fibre di zaffiro funzionano efficacemente in atmosfere chimicamente aggressive, tra cuiambienti ossidanti o riducenti.
Materiale indurito dalle radiazioni
Lo zaffiro è intrinsecamente immune all'oscuramento o alla degradazione sotto radiazioni ionizzanti, rendendolo ideale peraerospaziale, nucleare e difesaoperazioni.

Tecnologia di produzione

Le fibre ottiche in zaffiro sono in genere prodotte utilizzandoCrescita del piedistallo riscaldata al laser (LHPG) or Crescita alimentata da film con bordi definiti (EFG)metodi. Durante la crescita, un cristallo di zaffiro viene riscaldato per formare una piccola zona fusa e poi tirato verso l'alto a una velocità controllata per formare una fibra con diametro uniforme e orientamento cristallino perfetto.
Questo processo elimina i bordi dei grani e le impurità, dando luogo a unfibra monocristallina priva di difettiLa superficie viene quindi lucidata con precisione, ricoperta e, facoltativamente, rivestita constrati protettivi o riflettentiper migliorare le prestazioni e la durata.

Campi di applicazione

Rilevamento della temperatura industriale
Utilizzato permonitoraggio in tempo reale della temperatura e della fiammanei forni metallurgici, nelle turbine a gas e nei reattori chimici.
Spettroscopia infrarossa e Raman
Fornisce percorsi ottici ad alta trasmissione peranalisi di processo, test delle emissioni e identificazione chimica.
Erogazione di potenza laser
Capace ditrasmissione di raggi laser ad alta potenzasenza deformazione termica, ideale per la saldatura laser e la lavorazione dei materiali.
Strumenti medici e biomedici
Applicato inendoscopi, diagnostica e sonde in fibra sterilizzabiliche richiedono elevata durabilità e precisione ottica.
Sistemi di difesa e aerospaziali
Supportirilevamento ottico e telemetriain condizioni criogeniche o ad alta radiazione, come i motori a reazione e le unità di propulsione spaziale.

Dati tecnici

Proprietà	Specifica
Materiale	Al₂O₃ monocristallino (zaffiro)
Gamma di diametri	50 μm – 1500 μm
Spettro di trasmissione	0,35 – 5,0 μm
Temperatura di esercizio	Fino a 2000°C (aria), >2100°C (vuoto/gas inerte)
Raggio di curvatura	≥40× diametro della fibra
Resistenza alla trazione	Circa 1,5–2,5 GPa
Indice di rifrazione	~1,76 a 1,06 μm
Opzioni di rivestimento	Strati di fibre nude, metallo, ceramica o polimero protettivo

Domande frequenti

D1: In che cosa la fibra di zaffiro si differenzia dalle fibre di quarzo o calcogenuro?
R: Lo zaffiro è un monocristallo, non un vetro amorfo. Ha un punto di fusione molto più elevato, una finestra di trasmissione più ampia e una resistenza superiore ai danni meccanici e chimici.

D2: Le fibre di zaffiro possono essere rivestite?
R: Sì. È possibile applicare rivestimenti metallici, ceramici o polimerici per migliorare la maneggevolezza, il controllo della riflessione e la resistenza ambientale.

D3: Qual è la perdita tipica della fibra ottica in zaffiro?
A: L'attenuazione ottica è di circa 0,3–0,5 dB/cm a 2–3 μm, a seconda della lucidatura della superficie e della lunghezza d'onda.

Chi siamo

XKH è specializzata nello sviluppo, nella produzione e nella vendita di vetri ottici speciali e nuovi materiali cristallini ad alta tecnologia. I nostri prodotti sono destinati all'elettronica ottica, all'elettronica di consumo e al settore militare. Offriamo componenti ottici in zaffiro, coperture per lenti di telefoni cellulari, wafer in ceramica, LT, carburo di silicio (SIC), quarzo e cristalli semiconduttori. Grazie a competenze specialistiche e attrezzature all'avanguardia, eccelliamo nella lavorazione di prodotti non standard, con l'obiettivo di diventare un'azienda leader nel settore dei materiali optoelettronici ad alta tecnologia.