Prisma de cuarzo fundido

Descripción breve:

Los prismas de cuarzo fundido son elementos ópticos esenciales que se utilizan para controlar, manipular y redirigir la luz en una amplia gama de sistemas ópticos de alto rendimiento. Fabricados con sílice fundida de ultraalta pureza, estos prismas ofrecen excepcionales propiedades de transmisión en los rangos espectrales ultravioleta (UV), visible e infrarrojo cercano (NIR). Con una excepcional resistencia térmica y química, excelente resistencia mecánica y mínima birrefringencia, los prismas de cuarzo fundido son ideales para aplicaciones críticas en espectroscopía, óptica láser, imagen e instrumentación científica.

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Características

Diagrama detallado

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Descripción general de los prismas de cuarzo

El cuarzo fundido es una forma amorfa y no cristalina de dióxido de silicio (SiO₂) que presenta niveles extremadamente bajos de impurezas y una homogeneidad óptica superior. Estas características permiten que los prismas de cuarzo fundido funcionen con mínima distorsión, incluso en condiciones ambientales extremas.

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Propiedades materiales de los prismas de cuarzo

El cuarzo fundido se selecciona para la fabricación de prismas ópticos debido a su conjunto único de propiedades:

Alta transmisión óptica:Transmitancia de luz superior desde el ultravioleta profundo (185 nm) hasta el visible hasta el infrarrojo cercano (hasta ~2500 nm), lo que lo hace adecuado para aplicaciones UV e IR.
Excelente estabilidad térmicaMantiene la integridad óptica y mecánica hasta temperaturas superiores a 1000 °C. Ideal para sistemas ópticos de alta temperatura.
Bajo coeficiente de expansión térmica:Solo ~0,55 × 10⁻⁶ /°C, lo que da como resultado una excelente estabilidad dimensional bajo ciclos térmicos.
Pureza excepcional:Generalmente más del 99,99 % de SiO₂, lo que reduce el riesgo de contaminación de la señal en sistemas de precisión.
Alta resistencia a los productos químicos y a la corrosión:Resiste la mayoría de los ácidos y solventes, lo que lo hace adecuado para entornos químicos hostiles.
Baja birrefringencia:Ideal para sistemas sensibles a la polarización debido a la mínima tensión interna.

Tipos de prismas de cuarzo

1. Prisma de ángulo recto

Estructura:Un prisma triangular con un ángulo de 90° y dos ángulos de 45°.
Función:Redirige la luz 90° o 180° según la orientación y el uso.
Aplicaciones: Dirección del haz, rotación de imágenes, periscopios, herramientas de alineación.

2. Prisma de cuña

Estructura:Dos superficies planas ligeramente inclinadas una con respecto a la otra (como una fina rebanada de pastel).
Función:Desvía la luz en un ángulo pequeño y preciso; se puede girar para escanear el haz de forma circular.
Aplicaciones: Dirección del haz láser, óptica adaptativa, instrumentos de oftalmología.

3. Pentaprisma

Estructura:Prisma de cinco lados con dos superficies reflectantes.
Función:Desvía la luz exactamente 90° independientemente del ángulo de entrada; mantiene la orientación de la imagen.
Aplicaciones:Visores DSLR, equipos de topografía, óptica de alineación.

4. Prisma de paloma

Estructura:Un prisma largo y estrecho con un perfil trapezoidal.
Función: Gira una imagen el doble del ángulo de rotación física del prisma.
Aplicaciones:Rotación de imágenes en sistemas de suministro de haz, interferómetros.

5. Prisma de techo (Prisma Amici)

Estructura:Un prisma de ángulo recto con un borde en “techo” que forma una V de 90°.
Función:Invierte y revierte la imagen, manteniendo la orientación correcta en los binoculares.
Aplicaciones:Binoculares, telescopios, sistemas ópticos compactos.

7. Prisma de espejo de techo hueco

Estructura:Dos prismas de ángulo recto dispuestos para formar un par reflectante de ángulo fijo.
Función:Refleja los rayos paralelamente a la dirección de incidencia pero con desplazamiento lateral, evitando interferencias.
Aplicaciones:Plegamiento de haz en sistemas láser, líneas de retardo óptico, interferómetros.

Aplicaciones de los prismas de cuarzo fundido

Debido a su versatilidad, los prismas de cuarzo fundido se utilizan en una variedad de sistemas ópticos de alta gama:

EspectroscopiaLos prismas equiláteros y dispersivos se utilizan para la dispersión de la luz y la separación de longitudes de onda en espectrómetros y monocromadores.
Sistemas láserLos prismas se emplean en aplicaciones de dirección, combinación o división de rayos láser, donde un umbral de daño láser alto es crítico.
Imágenes ópticas y microscopíaLos prismas de ángulo recto y de paloma ayudan en la rotación de la imagen, la alineación del haz y el plegado de la trayectoria óptica.
Metrología e instrumentos de precisión:Los prismas penta y los prismas de techo están integrados en herramientas de alineación, medición de distancias y sistemas de topografía óptica.
Litografía UVDebido a su alta transmitancia UV, los prismas de cuarzo fundido se utilizan en herramientas de exposición de fotolitografía.
Astronomía y telescopios:Se utiliza para corregir la desviación y orientación del haz sin afectar la fidelidad óptica.

Preguntas frecuentes sobre prismas de cuarzo

P1: ¿Cuál es la diferencia entre el cuarzo fundido y la sílice fundida?
R: Aunque a veces los términos se usan indistintamente, "cuarzo fundido" generalmente se refiere al vidrio de sílice hecho de cristales de cuarzo natural, mientras que "sílice fundida" se fabrica a partir de gas de sílice sintético. Ambos ofrecen un rendimiento óptico similar, pero la sílice fundida puede tener una transmisión de rayos UV ligeramente mejor.

P2: ¿Se pueden aplicar recubrimientos antirreflectantes sobre prismas de cuarzo fundido?
R: Sí, ofrecemos recubrimientos AR personalizados, diseñados para rangos de longitud de onda específicos, como UV, visible y NIR. Estos recubrimientos mejoran la transmisión y reducen las pérdidas por reflexión en las superficies de los prismas.

P3: ¿Qué calidad de superficie puede proporcionar?
R: La calidad de superficie estándar es de 40-20 (rayado-excavación), pero también ofrecemos pulido de mayor precisión de 20-10 o mejor, según la aplicación.

P4: ¿Son los prismas de cuarzo adecuados para aplicaciones de láser UV?
R: Por supuesto. Gracias a su alta transparencia UV y a su umbral de daño láser, los prismas de cuarzo fundido son ideales para láseres UV, incluyendo fuentes excimer y de estado sólido.

Sobre nosotros

XKH se especializa en el desarrollo, la producción y la venta de vidrio óptico especial y nuevos materiales cristalinos de alta tecnología. Nuestros productos se utilizan en la electrónica óptica, la electrónica de consumo y el sector militar. Ofrecemos componentes ópticos de zafiro, cubiertas para lentes de teléfonos móviles, cerámica, LT, SIC de carburo de silicio, cuarzo y obleas de cristal semiconductor. Gracias a nuestra experiencia y equipos de vanguardia, nos destacamos en el procesamiento de productos no estándar, con el objetivo de convertirnos en una empresa líder en materiales optoelectrónicos de alta tecnología.