Täppisklaasist komponendid optilistes süsteemides: rakendused ja tootmisprobleemid

Lasertehnoloogia, süvakosmoseuuringute ja äärmusliku ultraviolettkiirguse (EUV) litograafia kiiresti arenevates valdkondades on optilise täpsuse nõudlus jõudmas aatomitasemele. Optika- ja fotoonikaettevõtete jaoks ei ole täppisklaasist komponentide kvaliteet pelgalt spetsifikatsioon – see on süsteemi jõudluse määrav tegur.

ZHHIMG Groupis mõistame, et nende komponentide tootmine nõuab enamat kui lihtsalt materjali lõikamist; see nõuab valguse ja aine füüsika valdamist. See artikkel uurib optilise klaasi kriitilisi rakendusi ja rangeid tootmisprobleeme, millest me ülitäpsete optiliste aluste pakkumisel üle saame.

Kriitilised rakendused: kus täpsus on oluline

Optiline klaas on tänapäevase fotoonika selgroog. Sidest kuni kaitseni muutuvad nendele komponentidele esitatavad nõuded üha rangemaks.

1. Laser-tuumasüntees ja tugevad lasersüsteemid

Suure võimsusega lasersüsteemides peavad optilised komponendid vastu pidama tohutule energiatihedusele. Igasugune mikroskoopiline defekt või lisand klaasis võib põhjustada laseri põhjustatud kahjustusi, mis kahjustavad kogu süsteemi. Tootmise keskmes on siin pinnaaluste kahjustuste kõrvaldamine ja suure homogeensuse tagamine, et vältida kiire moonutusi.

2. Kosmoseoptika ja süvakosmose avastamine

Kosmoseteleskoopide ja kaugseireseadmete ava suuruse kasvades (praegu üle 4 meetri) suureneb ka kergekaalu ja pinna täpsuse nõue. Kosmose optilised komponendid peavad säilitama oma kuju äärmuslikes temperatuuritingimustes, mis nõuab ülimadala soojuspaisumisteguriga materjale.

3. Pooljuhtide ja EUV litograafia

Pooljuhtide tööstuses tuginevad EUV litograafiasüsteemid peegeldavatele peeglitele, mille pinna karedus on kontrollitud alla 0,1 nm (RMS). Isegi aatomitaseme ebatasasused võivad valgust hajutada ja kiibi eraldusvõimet rikkuda. See esindab optilise klaasi tootmise tipptaset.

Tootmisprobleem: pinge, tasasus ja siledus

Nende rakenduste jaoks vajaliku kvaliteedi saavutamine hõlmab kolme peamise takistuse ületamist tootmisprotsessis.

1. Sisemise stressi kontrollimine

Jääkpinged on optilise stabiilsuse vaenlane. Need võivad põhjustada kaksikmurdumist (murdumisnäitaja muutust) ja viia termilise koormuse all pragunemiseni.
  • Väljakutse: Kõva ja hapra klaasi töötlemine tekitab sageli mikropingeid.
  • Meie lähenemisviis: Kasutame täiustatud lõõmutusprotsesse ja vähese kahjustusega vormimistehnikaid. Jahutuskiiruse range kontrolli ja pingete vähendamise töötlemisstrateegiate kasutamise abil tagame klaasi sisemise struktuuri neutraalsuse ja stabiilsuse.

Graniidi mõõtmise tööriistad

2. Ülikõrge tasapinna saavutamine (madala sageduse täpsus)

Ülitäpsete optika aluste ja peeglisubstraatide puhul on pinna "kuju" kriitilise tähtsusega.
  • Väljakutse: Traditsiooniline lihvimine võib jätta laineid või vormivigu, mis halvendavad lainefrondi täpsust.
  • Meie lähenemisviis: Kasutame suure täpsusega arvutiga juhitavat optilist pindamist (CCOS). See võimaldab meil korrigeerida madalsageduslikke vigu (kuju hälbeid), et saavutada tipu ja oru vahelised (PV) väärtused, mis on sageli väiksemad kui 1 nm, tagades optilise tee täiusliku joondamise.

3. Pinna karedus (kõrgsageduslik siledus)

Hajumine on põhjustatud kõrgsageduslikust pinnatekstuurist.
  • Väljakutse: Lihvimisest tekkinud „udususe“ ja mikrokriimustuste eemaldamine nõuab üleminekut materjali eemaldamiselt pinna silumisele.
  • Meie lähenemisviis: Kasutame täiustatud poleerimistehnoloogiaid, sealhulgas magnetiliselt abistatavat viimistlust. See tehnika võimaldab keerukate kujundite (näiteks vabakujuliste läätsede) partiitöötlust, saavutades samal ajal alla nanomeetrise pinnakareduse (Ra < 0,6 nm) ilma uusi pinnakahjustusi tekitamata.

ZHHIMG: Teie partner ülitäpsuses

Üleminek toorklaasist funktsionaalseks optiliseks komponendiks on teekond läbi nanotehnoloogia. ZHHIMG Groupis ühendame materjaliteaduse ja täppistehnika.
Meie võimed hõlmavad järgmist:
  • Komplekssed geomeetriad: vabakujuliste, asfääriliste ja tasapinnaliste optiliste komponentide töötlemine.
  • Metroloogia ja inspektsioon: interferomeetrite ja profilomeetrite kasutamine pinna kvaliteedi ja vormitäpsuse kontrollimiseks reaalajas.
  • Materjaliekspertiis: Põhjalikud kogemused sulatatud ränidioksiidi, kvartsi ja spetsiaalsete optiliste klaasidega, mis on tuntud oma suure läbilaskvuse ja väikese paisumise poolest.
Kokkuvõte
Kuna optilised süsteemid nihutavad võimalikkuse piire, areneb täppisklaasist komponentide tootmine

Postituse aeg: 09.04.2026