应用领域
光学与光子学
用于激光系统、光谱仪、真空紫外光学和光子研究应用的精密熔融石英和蓝宝石光学组件。
光学与光子学中的熔融石英与蓝宝石
熔融石英和蓝宝石的光学特性——宽透射窗口、低自发荧光、高损伤阈值和优异的可抛光性——使其成为深紫外至中红外精密光学领域的主导基底材料。
熔融石英光学特性
| 特性 | 天然熔融石英 | 合成熔融石英 |
|---|---|---|
| 透射范围 | 200 nm – 3.5 μm | 150 nm – 3.5 μm |
| 折射率（589 nm） | 1.4585 | 1.4585 |
| 均匀性（Δn） | < 5 × 10⁻⁶ | < 1 × 10⁻⁶ |
| 双折射（应力） | < 5 nm/cm（退火后） | < 2 nm/cm（退火后） |
| OH含量（湿型） | < 30 ppm | 800–1200 ppm |
| 紫外透过率（193 nm） | ~80%（2 mm） | > 90%（2 mm） |
| 激光损伤阈值（355 nm） | > 10 J/cm² | > 20 J/cm² |
蓝宝石光学特性
| 特性 | 数值 |
|---|---|
| 透射范围 | 0.14 – 6.0 μm |
| 折射率（589 nm） | nₒ = 1.768，nₑ = 1.760 |
| 双折射 | 固有（单轴晶体） |
| 努普硬度 | 1800–2000 |
| 可达到表面粗糙度 | Ra < 0.1 nm |
| 激光损伤阈值（1064 nm） | > 40 J/cm² |
主要应用
准分子激光窗口与光学元件（193 nm、248 nm）
合成熔融石英是深紫外光学的首选材料——其优异的紫外透过率、低OH吸收和高激光损伤阈值，使其适用于ArF和KrF光刻照明系统。
| 规格 | 数值 |
|---|---|
| 紫外透过率（193 nm，10 mm光程） | > 85% |
| 均匀性 | < 1 × 10⁻⁶ Δn |
| 双折射 | < 2 nm/cm |
| 表面粗糙度 | Ra < 0.5 nm |
| 面形精度 | λ/10 at 633 nm |
红外光谱窗口（蓝宝石覆盖MgF₂范围）
蓝宝石透射至6 μm，填补了熔融石英（截止波长约3.5 μm）与长波红外材料之间的空白。
- FTIR样品池窗口：蓝宝石适用于水溶液样品（不受水分侵蚀）
- 中红外激光窗口：2.94 μm Er:YAG、3–5 μm量子级联激光器
- 高温测量：4–5 μm波段温度测量
光纤预制棒
合成熔融石英是石英光纤的基础材料。图冠半导体供应：
- 用于改进型化学气相沉积（MCVD）预制棒沉积的合成石英管
- 高OH湿型石英，用于近红外传输光纤
- 低OH干型石英，用于长距离电信预制棒
真空紫外（VUV）光学
在200 nm以下，只有合成熔融石英（和CaF₂）具有足够的透射率。图冠半导体供应VUV级合成石英：
- OH含量针对150–200 nm透射范围优化
- 表面粗糙度Ra < 0.2 nm
- 经认证的157 nm透射率（F₂激光波长）
定制光学加工
我们按客户图纸或规格书制造：
| 组件 | 材料 | 规格 |
|---|---|---|
| 平面窗口 | 熔融石英 / 蓝宝石 | Ra < 0.5 nm，λ/10平面度 |
| 棱镜 | 熔融石英 | 角度精度 ±0.5 arc-min |
| 棒与圆柱体 | 熔融石英 / 蓝宝石 | 外径 ±0.02 mm |
| 透镜（平凸） | 熔融石英 | 面形精度 λ/4 |
| 异形件 | 两种均可 | 按图纸 |