Aperçu des fenêtres optiques en saphir 

Les fenêtres optiques en saphir sont des composants haute performance fabriqués à partir d'oxyde d'aluminium monocristallin (Al₂O₃).
En raison de leur structure cristalline unique, les fenêtres en saphir présentent :

• Une dureté exceptionnelle

• Une excellente transmission optique

• Une stabilité thermique et chimique supérieure

• Une résistance mécanique exceptionnelle

Elles sont largement utilisées dans les domaines de l'aérospatiale, de la défense, de l'optique, des instruments médicaux et des applications industrielles où la durabilité et la fiabilité sont essentielles.

Spécifications typiques (personnalisables) des fenêtres optiques en saphir

• Diamètre : 5 mm – 300 mm

• Épaisseur : 0,1 mm – 20 mm

• Précision de la surface : options λ/10, λ/4, λ/2

• Parallélisme : ＜1 arcmin

• Qualité de surface : 10/5, 20/10, 40/20 (MIL-PRF-13830B)

• Transmission : ＞85 % dans le spectre visible (non revêtu)

• Options de revêtement : AR, HR, double bande ou revêtements personnalisés

Aperçu du processus de fabrication des fenêtres optiques en saphir

1. Croissance cristalline

   • L'alumine de haute pureté est fondue et transformée en cristaux de saphir (méthodes de Czochralski ou de Kyropoulos).

   • Un contrôle précis garantit des monocristaux optiquement clairs et sans défaut.

2. Découpe

   • Les billettes de saphir sont découpées en ébauches à l'aide de scies à fil diamanté ou de découpe laser.

   • L'orientation est contrôlée pour optimiser les propriétés optiques.

3. Meulage

   • Le meulage mécanique réduit l'épaisseur et garantit des surfaces planes et parallèles.

   • Des abrasifs diamantés sont utilisés pour un façonnage précis.

4. Polissage

   • Le polissage de haute précision permet d'obtenir une rugosité de surface de qualité optique (RMS < 1 nm).

   • Détermine la transmission finale et la qualité de l'imagerie.

5. Contrôle qualité

   • Les interféromètres, les microscopes et les testeurs de transmission mesurent la planéité, le parallélisme et la clarté optique.

   • Seules les fenêtres qualifiées passent à la finition.

6. Revêtement (facultatif)

   • Des revêtements AR, HR ou multicouches sont appliqués pour améliorer les performances.

7. Nettoyage et emballage

   • Le nettoyage par ultrasons élimine les particules et les contaminants.

   • Emballé dans des environnements propres et protecteurs pour éviter les dommages.

Applications des fenêtres optiques en saphir

• Systèmes laser: Fenêtres laser haute puissance pour la protection et la transmission

• Aérospatiale et défense: Dômes de missiles, capteurs d'avions, optiques de satellites

• Instruments UV/IR: Spectromètres UV, détecteurs IR, systèmes d'imagerie

• Dispositifs médicaux: Équipement de chirurgie au laser, endoscopes, instruments de diagnostic

• Surveillance industrielle: Fenêtres de four, capteurs de pression, diagnostics plasma

Avantages des fenêtres optiques en saphir

• Longue durée de vie, réduisant les coûts de maintenance

• Excellentes performances dans des environnements extrêmes (température élevée, haute pression, conditions corrosives)

• Transmission optique élevée sur un large spectre

• Entièrement personnalisable pour diverses applications scientifiques, industrielles et de défense

FAQ (Foire aux questions) des fenêtres optiques en saphir

Q1 : Quelle est la différence entre les fenêtres en saphir et les fenêtres en quartz ou en verre ?
R1 : Les fenêtres en saphir sont beaucoup plus dures (Mohs 9 contre Mohs 5–7), plus durables et peuvent résister à des environnements extrêmes. Les fenêtres en quartz ou en verre sont moins chères, mais ne conviennent pas aux conditions de contrainte ou de température élevées.

Q2 : Les fenêtres en saphir peuvent-elles être utilisées avec des lasers haute puissance ?
R2 : Oui. Les fenêtres en saphir ont une faible absorption, des seuils de dommage élevés et une excellente conductivité thermique, ce qui les rend idéales pour les applications laser haute puissance.

Q3 : Les fenêtres en saphir sont-elles transparentes dans les régions UV et IR ?
R3 : Oui. Le saphir transmet de 200 nm (UV profond) jusqu'à 5 000 nm (IR moyen), couvrant un large spectre.

Q4 : Quels revêtements sont disponibles ?
R4 : Des revêtements antireflet (AR), à haute réflexion (HR), à transmission partielle ou à bandes multiples peuvent être appliqués en fonction des exigences de l'application.