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硅(Si)透镜

  • 低密度、轻质
  • 最大直径 300 毫米
  • 中波红外 (MWIR) 采用直拉硅 (Czochralski Si),长波红外 (LWIR) 采用浮区硅 (Float Zone Si)
  • 涂层选项:DLC 涂层、AR 涂层
  • 低成本、机械强度高、耐化学性好
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规格:

材料 硅晶体 直径范围 ~300mm
直径公差 -0.01/-0.03mm 厚度公差 +/-0.03mm
表面质量 60/40 S/D Frings (N) 3
不规则性 (delta N) 1 中心度 3'
倒角 0.1-0.3mm x 45 度 镀膜 AR/AR@3-5微米 DLC/AR@3-5微米

 

物理和光学特性:

透射范围 0.12微米至15微米以及 30μm 至 100 μm 以上 (1) 折射率 3.4223 @ 5 μm (1) (2)
反射损耗 46.2% @ 5 μm (2 个表面) 吸收系数 0.01 cm-1 @ 3 μm
残余辐射峰值 不适用 dn/dT 160 x 10-6 /°C (3)
dn/dμ = 0 10.4 μm 密度 2.33 g/cc
熔点 1420 °C 热导率 163.3 W m-1 K-1 at 273 K
热膨胀率 2.6 x 10-6 / at 20°C 硬度 努氏硬度 1150
比热容 703 J Kg-1 K-1 介电常数 10 GHz 时为 13
杨氏模量 (E) 131 GPa (4) 剪切模量 (G) 79.9 GPa (4)
体积模量 (K) 102 GPa 弹性系数 C11=167; C12=65; C44=80 (4)
表观弹性极限 124.1MPa (18000 psi) 泊松比 0.266 (4)
溶解度 不溶于水 分子量 28.09
类别/结构 立方金刚石,Fd3m

硅 (Si) 透镜采用光学级硅制造,能够有效实现红外光谱中的光准直、定向和操控。硅有两种:用于 3-5μm 中波红外 (MWIR) 范围的直拉硅 (Czochralski Si) 和用于 8-12μm 长波红外 (LWIR) 范围的浮区硅 (Float Zone Si)。硅的密度仅为锗 (Ge) 或硒化锌 (ZnSe) 的一半,因此非常适合重量敏感型应用。硅也比锗更硬、更不易碎,并且还具有耐化学性和低成本的优势。

曲线:

1. 无镀膜硅的透射曲线

 

 

2. 3-5μm 增透/减透膜硅透镜透射曲线