Ge оптика

Компания "МакроОптика" специализируется на производстве оптических деталей: защитные стекла, пластины, линзы, полусферы, призмы, МНПВО-элементы, зеркала, светоделители, светофильтры ИК-диапазона из оптического материала Германий (Ge) по чертежам заказчика. Германий (Ge) - один из наиболее широко применяемых оптических материалов для ИК области спектра: для спектроскопии, тепловизоров и систем ночного видения, в компьютерной технике и противопожарных системах, в картографировании и исследованиях поверхности земли со спутников, пирометрии, CO2 лазерах.

Для изготовления оптических компонентов может использоваться как монокристаллический, так и поликристаллический Германий. Спектральная полоса пропускания монокристаллического оптического германия от 1.8 мкм до 23 мкм.  Германий - металл с полупроводниковыми свойствами. Оптические и электрические свойства германия зависят от степени легирования и вида кристаллической структуры. Германий сверхвысокой чистоты используется в изготовлении инфракрасной оптики.

Монокристаллический оптический германий - оптический материал с высоким показателем преломления (n=4.1 - 4.0 в зависимости от длины волны излучения). Френелевский коэффициент отражения от одной полированной грани равен (1-n)2/1+n)2=0.36, поэтому из германия изготавливают светоделители с пропусканием оптической детали порядка 50% без нанесения светоделительного покрытия. С другой стороны, высокий коэффициент отражения от полированной поверхности оптики из германия требует использования антибликового (просветляющего) покрытия.

Оптическое пропускание германия с ростом температуры уменьшается во всей спектральной полосе прозрачности.

Для монокристалла германия (работа выхода Eg=0.7 эВ) заметное поглощение излучения с длиной волны меньшей 1.8 мкм наблюдается уже при температуре 300 град. К (27 град. С). Материал становится непрозрачным при температурах более 373 град. К (100 град. С). Германий может эксплуатироваться в различных средах, т. к. это - инертный, причем довольно твердый и жесткий материал. Оптический монокристаллический германий (ГМО) выращивается методом Чохральского и является относительно дорогим материалом.

Оптические алмазоподобные покрытия (DLC).

Компания "МакроОптика" разработала и успешно использует в серийном производстве эффективный метод формирования алмазоподобных защитных оптических просветляющих покрытий (DLC покрытия) на подложках из Германия  Ge. Такие оптические алмазоподобные покрытия не только повышают механическую прочность изделий (оптическая поверхность детали становиться чрезвычайно твердой и жесткой.), но и значительно улучшают коэффициент пропускания. Метод основан на распылении мишени из графита c показателем преломления n=2.0 и деструкции углеводородов в плазме газового разряда с последующим формированием ионного пучка, что обеспечивает получение квазиаморфных алмазоподобных пленок. Метод позволяет контролируемо изменять энергию конденсирующихся частиц в диапазоне 20-60 эВ.

Для нанесения алмазоподобных покрытий используется вакуумное напылительное оборудование, произведенное компанией Leybold. В настоящее время алмазоподобные покрытия наносятся по заказам на Ge подложки с максимальным размером 360 мм ? 340мм с гарантированной равномерностью покрытия +- 3%. Для обеспечения равномерности нанесения по толщине ионный источник выполняется протяженным с длиной выходной апертуры около 500 мм.

Детали Ge оптики с нанесенными алмазоподобными покрытиями прошли все климатические испытания и оптико-механические тесты, предъявляемые к покрытиям подобного класса.

Продукция:

  • Заготовки
  • Защитные стекла
  • Линзы
  • Обтекатели
  • Клинья
  • Призмы

Максимальный размер деталей из Германия (Ge): ? 360х60мм.

Спецификация:

 

Стандартные

Прецизионные

Плоскостность

до λ/2

до λ/8

Чистота поверхности S/D MIL-13830

60/40

20/10

Точность угла

3 угл. мин.

1 угл. мин.

Точность размеров

+/-0.1 мм

+/- 0.01 мм

Параллельность

3 мин.

+/- 0.01 мм

Спецификация Германия (Ge):

Кристаллографические характеристики Германия (Ge)

Сингония

Кубическая

Класс симметрии

m3m

Параметры решетки, A

a=5.657  c=a

Спайность

Несовершенная по (111)

Оптические характеристики Германия (Ge)

Показатель преломления, n e

-

Показатель преломления, n F '-n C'

-

Показатель преломления, n 10.6

4.0034

Показатель преломления, n 8.0 - n 12.5

0.0036

Температурный коэффициент показателя преломления для l=3.39 мкм, о С -1 в интервале +/-60 о С

(35.0?40.0) 10 -5

Область прозрачности, мкм (толщина 10мм)

1.8 - 17

Коэффициент
внутреннего
пропусканияГермания (Ge)

Показатель преломления Германия (Ge)

l,мкм

t i (l)

l,мкм

n(l)

0.2

-

0.2

-

0.5

-

0.5

-

1.0

-

1.0

-

3.0

0.97

2.0

4.1079

5.0

0.97

3.0

4.0446

6.0

0.97

4.0

4.0242

7.0

0.97

5.0

4.0153

8.0

0.97

6.0

4.0106

9.0

0.97

7.0

4.0076

10.0

0.96

8.0

4.0053

12.0

0.70

9.0

4.0047

15.0

0.56

10.0

4.0040

20.0

0.05

11.0

4.0031

-

-

12.0

4.0029

-

-

12.5

4.0024

-

-

15.0

4.0017

Механические характеристики Германия (Ge)

Плотность, при 25 о С, г/см 3

5.33

Твердость по Моосу

6

Микротвердость, Па

900 10 7

Постоянные упругой податливости, Па -1

S 11

9.69 10 -12

S 12

-2.65 10 -12

S 44

14.89 10 -12

Коэффициент поперечной деформации n

0.273

Модуль упругости Е, Па, в направлении

 

10.32 10 10

 

15.56 10 10

Модуль сдвига G, Па, в плоскости

(100)

4.67 10 10

(111)

6.72 10 10

Оптический коэффициент напряжений
для l=10.6 мкм, Па -1

В 1

11.54 10 -12

В 2

34.94 10 -12

Фотоупругие постоянные
для l=10.6 мкм, Па -1

С 1

26.92 10 -12

С 2

15.38 10 -12

Пьезооптические постоянные
для l=10.6 мкм, Па -1

p 11

-0.84 10 -12

p 12

-0.48 10 -12

p 44

-1.09 10 -12

Теплофизические характеристики Германия (Ge)

Температурный коэффициент линейного расширения  a t , о С -1 в интервале +/-60 о С

(5.1?5.8) 10 -6

Теплопроводность, Вт/(м о С) при 27 о С

59.8

Удельная теплоемкость, Дж/(кг о С) при 20?100 о С

309.8

Термостойкость, о С

-

Температура плавления, о С

937

В нашей компании Вы можете заказать любую оптику из Германия (Ge) по чертежам заказчика.

Контроль качества продукции осуществляется согласно стандарту ISO 9001