Przegląd produktu

Włókno optyczne szafirowe to jednokryształowe medium transmisyjne wykonane z tlenku glinu o wysokiej czystości (Al₂O₃). W przeciwieństwie do konwencjonalnych włókien krzemionkowych, włókno szafirowe nie jest zespołem pasm szklanych, ale monolitycznym pojedynczym kryształem wyciąganym bezpośrednio ze stopionego szafiru. Ta struktura obdarza je wyjątkową wytrzymałością mechaniczną, obojętnością chemiczną i stabilnością w ekstremalnych warunkach, w których standardowe włókna zawodzą.

Włókna szafirowe zachowują doskonałą transmisję optyczną od zakresu widzialnego do średniej podczerwieni (0,4–4,5 μm) i działają niezawodnie w temperaturach do 2000°C. Są idealne do trudnych zastosowań przemysłowych, lotniczych i naukowych, w tym w środowiskach o wysokiej temperaturze, ciśnieniu, wibracjach lub korozyjnych gazach.

Kluczowe cechy i zalety

• Odporność na ekstremalne temperatury:
  Wytrzymuje ciągłą pracę w temperaturze do 1900°C i krótkotrwałe narażenie na wyższe temperatury bez degradacji.

• Szeroka transmisja spektralna:
  Doskonała transmisja światła od widzialnych do średnio-podczerwonych długości fal, umożliwiająca czujniki optyczne, spektroskopię i dostarczanie mocy lasera.

• Doskonała wytrzymałość mechaniczna:
  Monokrystaliczna struktura szafirowa oferuje wyjątkową wytrzymałość na rozciąganie i odporność na pękanie w porównaniu z włóknami szklanymi.

• Stabilność chemiczna i radiacyjna:
  Odporne na kwasy, zasady i uszkodzenia radiacyjne, co czyni je idealnymi do środowisk jądrowych, lotniczych i chemicznych.

• Niekrucha konstrukcja:
  W przeciwieństwie do krzemionki, włókna szafirowe nie są podatne na katastrofalne pęknięcia, zapewniając stabilną wydajność nawet w warunkach wibracji lub naprężeń mechanicznych.

Zasada produkcji

Włókna optyczne szafirowe są produkowane poprzez wzrost kryształów i wyciąganie włókien. Kryształ zarodkowy jest wprowadzany do środowiska stopionej gliny o wysokiej czystości, a cienki filament szafirowy jest wyciągany pod precyzyjną kontrolą temperatury i prędkości wyciągania. Ten proces „wzrostu z podgrzewanego laserem cokołu (LHPG)” lub „wzrostu z krawędzi zasilanej folią (EFG)” daje jednokryształowe włókno z minimalnymi defektami i precyzyjną tolerancją średnicy.

Powstałe włókna szafirowe są następnie polerowane, wyżarzane i opcjonalnie powlekane warstwami ochronnymi (takimi jak powłoki metalowe, ceramiczne lub polimerowe) w zależności od zamierzonego zastosowania.

Zastosowania

• Czujniki wysokotemperaturowe:
  Stosowane w termometrii, pirometrii i monitorowaniu spalania w silnikach, turbinach i piecach.

• Spektroskopia w podczerwieni:
  Nadaje się do transmisji sygnału IR w instrumentach analitycznych i systemach kontroli procesów.

• Dostarczanie mocy lasera:
  Zdolne do przesyłania energii lasera o dużej mocy do cięcia, spawania lub obróbki powierzchni.

• Badania medyczne i naukowe:
  Stosowane w systemach endoskopii i spektroskopii tam, gdzie konwencjonalne włókna nie wytrzymują sterylizacji lub ciepła.

• Lotnictwo i obrona:
  Zapewnia niezawodną transmisję danych i czujniki w silnikach odrzutowych, systemach napędowych i strefach promieniowania.

Specyfikacje techniczne (wartości typowe)

Dlaczego warto wybrać włókno szafirowe

Włókna optyczne szafirowe przewyższają włókna szklane krzemionkowe i chalkogenidowe w ekstremalnych warunkach termicznych i chemicznych. Są nie tylko solidnym kanałem optycznym, ale także trwałym elementem czujnikowym do trudnych warunków. Ich zdolność do pracy w wysokich temperaturach i transmisji światła podczerwonego sprawia, że są niezbędne do monitorowania procesów przemysłowych, oprzyrządowania lotniczego i badań naukowych.

FAQ

P1: Czym włókno optyczne szafirowe różni się od włókna krzemionkowego?
Odp.: Włókno szafirowe to jednokryształowe włókno stałe, a nie wiązka włókien szklanych. Może wytrzymać temperatury powyżej 1000°C i transmituje światło podczerwone poza granicę krzemionki (2,2 μm).

P2: Czy włókna szafirowe można zginać jak zwykłe włókna optyczne?
Odp.: Włókna szafirowe są bardziej sztywne i wymagają większego promienia gięcia (zazwyczaj 50× średnicy), aby zapobiec mikropęknięciom.

P3: Czy włókno optyczne szafirowe jest przezroczyste dla światła widzialnego?
Odp.: Tak, ma wysoką przezroczystość od widzialnych do średnio-podczerwonych długości fal (0,4–4,5 μm).

P4: Czy włókna szafirowe wymagają powłoki?
Odp.: Często stosuje się gołe włókna szafirowe, ale opcjonalne powłoki mogą poprawić ochronę mechaniczną i ograniczenie światła do określonych zastosowań.