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MgF2(氟化镁)光学和晶体

  • 优异的深紫外和真空紫外透过率,晶体内193nm波长下透过率>99%
  • 透过范围广,涵盖真空紫外、可见光和红外,波长范围0.12μm至7.5μm
  • 晶锭最大直径120mm
  • 高纯度生长技术,布里奇曼-斯托克巴格法,深紫外、真空紫外吸收率低,耐深紫外辐照能力强
  • 稳定的机械和化学性能
  • 应用:紫外激光器/准分子激光器/固体激光器/气体激光器的激光光学元件、紫外光学元件、棱镜、波片、X射线光刻、光学滤光片
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我们的MgF2紫外光学器件产品规格:

透射率 >晶体内193nm波长下99.0% 双折射 双折射
表面质量 最佳S/D 10/5 表面粗糙度 最佳<0.5nm
方向 标准 (111)、(001)、(100) 或定制 表面处理 TSK/线锯、细磨、细抛光、涂层
气泡/信封 ISO 10110 – 1x 0.02 涂层 增透膜、高反射 (HR) 膜

 

 

MgF2的基本性质:

晶体结构 四方晶系 解理面 (100)(110)
晶格常数 a=4.64, c=3.06 分子量 62.302 g/mol
密度 3.148 g/cm3 熔点 1225 ℃
介电常数 平行C轴 4.87
垂直C轴 5.44
比热容 0.92 J/g . K
热导率 平行C轴 21.0 W/g . K
垂直C轴33.6 W/g。 K
线性热膨胀系数 平行C轴 13.7 10^-6/K
垂直C轴 8.9 10^-6/K
体积模量 (GPa) 101.32 剪切模量 54.66
杨氏模量 (GPa) 138.5 泊松比(μ) 0.276
努普硬度 415 莫氏硬度 6

 

MgF2晶体的折射率:
在温度=19°C下测量

λ(μm) no ne β (ne-no)
0.2 1.42309 1.43657 0.01348
0.24 1.40567 1.41859 0.01292
0.28 1.3962 1.40877 0.01257
0.32 1.3904 1.40275 0.01235
0.36 1.38656 1.39875 0.01219
0.4 1.38387 1.39594 0.01207
0.44 1.38189 1.39389 0.012
0.48 1.3804 1.39233 0.01193
0.52 1.37923 1.39111 0.01188
0.56 1.37829 1.39013 0.01184
0.6 1.37752 1.38932 0.0118
0.64 1.37688 1.38865 0.01177
0.68 1.37633 1.38808 0.01175
0.72 1.37585 1.38758 0.01173
0.76 1.37543 1.38714 0.01171
0.8 1.37506 1.38674 0.01168
0.84 1.37472 1.38639 0.01167
0.88 1.3744 1.38606 0.01166
0.92 1.37411 1.38575 0.01164
0.96 1.37384 1.38546 0.01162
1 1.37358 1.38519 0.01161
1.4 1.37134 138281 0.01147
1.8 1.36908 1.3804 0.01132
2.2 1.36649 1.37763 0.0114
2.6 1.36346 1.3744 0.01094
3 1.35995 1.37063 0.01068
3.4 1.35591 1.36631 0.0104
3.8 1.35133 1.36141 0.01008
4.2 1.34618 1.35589 0.00971
4.6 1.34043 1.34972 0.00929
5 1.33404 1.34288 0.00884
5.1 1.32699 1.33532 0.00833
5.8 1.31923 1.327 0.00777
6.2 1.31072 1.31786 0.00714
6.6 1.30142 1.30787 0.00645
7 1.29125 1.29694 569

 

Shalom EO 提供多种类型和等级的氟化镁光学器件和晶体:

 

等级 晶体结构 应用波长范围
MgF2-1 单晶 MgF2 真空紫外
MgF2-2 单晶氟化镁 深紫外-紫外
氟化镁-3 单晶氟化镁 可见-红外
氟化镁-4 多晶氟化镁 平均值

氟化镁,化学式为MgF2,属金红石型结构,具有优异的综合光学和机械性能。MgF2晶体的透射波长范围为0.12μm至7.5μm,涵盖真空紫外(VUV)、深紫外(DUV)、紫外、可见光和红外光谱。

氟化镁兼具优异的光学透射率和低折射率等优势,是制造光学透镜、窗口片和棱镜等光学器件的理想选择。与氟化钙相比,MgF2具有更短的截止波长和更好的紫外透射率,因此,MgF2晶体用作透射光学材料时,可在深紫外和真空紫外波长范围内提供高光学透射率。MgF2晶体最典型的应用是紫外光学元件和准分子激光光学元件。然而,由于氟化镁晶体的双折射特性,其应用范围受到限制,因此CaF2晶体成为更普遍的选择。尽管如此,氟化镁晶体各向异性微观结构所导致的光学双折射特性,可用于制作偏振光学器件,例如晶体双折射波片。

此外,氟化镁还具有优异的物理和化学特性。氟化镁晶体的优点包括优异的机械强度、比氟化钙更高的硬度以及优异的抗热震性,使其适用于极端环境。氟化镁晶体还具有较高的化学惰性和抗深紫外辐射能力,这进一步增强了其用途的多样性。

杭州煦和光电技术有限公司 (Shalom EO) 提供定制化的深紫外和真空紫外光学器件及晶体。本页详细介绍了我们的氟化镁晶体(可提供晶锭、毛坯、镀膜或抛光)以及氟化镁光学器件,例如氟化镁窗口片、透镜、棱镜、波片等。

煦和光电技术有限公司 (Shalom EO) 可提供最大晶锭直径为 120 毫米的氟化镁晶体,并具有高紫外透射率(晶体内部 193nm 波长下的透射率 >99%)。我们提供 (001)、(110)、(100) 等标准取向,也提供其他定制取向。我们的氟化镁产品有多种等级,包括单晶氟化镁和多晶氟化镁,不同等级的氟化镁可用于不同光谱范围的应用,包括真空紫外 (VUV)、深紫外-紫外 (DUV-UV)、可见-红外 (VIS-IR)。 Shalom EO 的 MgF2 晶锭采用高纯度生长工艺和 Bridgman-Stockbarger 法生长,在 VUV 至 DUV 波段具有低吸收率,并具有很强的抗 DUV 辐射能力。

Shalom EO 的 MgF2(氟化镁)光学元件精度要求严格,采用 TSK/线锯、精磨/精抛光等加工技术,表面质量最高可达 10/5 S/D,表面粗糙度最高可达 <0.5nm。镀膜选项包括增透膜、高反膜等。

除了块状 MgF2 晶体外,Shalom EO 还提供定制 MgF2 光学元件,包括(需要注意的是,氟化镁晶体是一种硬质晶体,可以进行高精度抛光。):

MgF2 光学窗口:光学窗口是透明的光学元件,允许光线以最小的畸变和损耗通过,同时保护核心光学元件。Shalom EO 提供一系列 MgF2 窗口,包括平面窗口、方形窗口、阶梯形窗口等。窗口的镀膜可选,并提供特殊形状的 MgF2 窗口,例如带钻孔的窗口和楔形窗口。可实现10/5 S/D的表面质量、λ/10的表面平整度和<10英寸的平行度。
MgF2透镜:光学透镜是透射式光学元件,具有特殊的表面轮廓,可以汇聚或发散光线。Shalom EO提供平凸/凹透镜、双凸/凹透镜、弯月MgF2透镜等。MgF2透镜非常适合各种紫外激光器(例如准分子激光器)的激光聚焦,并可用作紫外光刻的聚焦透镜,具有高损伤阈值和低光吸收率。
MgF2棱镜:直角棱镜、等边棱镜、道威棱镜、五角棱镜、屋脊棱镜。MgF2棱镜非常适合紫外激光器的光束控制。
MgF2光学滤光片
波片:我们可以提供各种不同延迟值的MgF2波片。
MgF2分光镜:分光镜根据偏振或分光比将光分成两部分。
各种定制形状的MgF2光学元件:柱面透镜、棒状透镜、微透镜、波导等。

MgF2 晶体与光学器件的典型应用:

光学镀膜:MgF2 晶体可用作光学器件的增透膜,其低折射率有助于减少菲涅尔反射。
准分子激光器:MgF2 晶体常用于 193nm 准分子激光器,因为其能够承受高激光能量并具有较低的光吸收率。
紫外 (UV) 光学器件:MgF2 晶体的截止波长短,为 121nm,非常适合用于紫外光学器件。它可用于紫外半导体加工、荧光光谱仪等应用,在深紫外区域具有出色的透射率。
X 射线光刻:MgF2 晶体具有优异的 X 射线透射率和化学惰性,可用作 X 射线光刻的掩模材料,以实现大规模半导体的高分辨率加工,这对于集成电路的生产至关重要。
闪烁体:MgF2 可用作辐射探测应用的闪烁体,包括医学成像和核研究。
红外光学:虽然 MgF2 由于其宽带隙而在红外 (IR) 区域的透射率有限,但它在某些红外光学应用中仍然有用,例如用作保护涂层或窗口材料,可以保护更敏感的红外元件免受损坏,同时允许其他波长的光穿过。

Shalom EO MgF2 晶体的透射曲线: