Schrittfenster

Produktübersicht

Dieses Design vereint zwei Schlüsselfunktionen: die optische Leistung eines Standardfensters (lässt Licht mit minimalem Verlust durch) und den mechanischen Komfort einer Montagefunktion – wodurch separate Halteringe oder Klammern entfallen, die die freie Öffnung blockieren würden. Die Stufenfenster von UQG Optics, ein führendes Beispiel, sind in einer Vielzahl von Größen erhältlich, um unterschiedlichen Anwendungen gerecht zu werden: Durchmesser von 10 mm bis 200 mm (kreisförmig) und quadratische/rechteckige Abmessungen von 20 x 20 mm bis 200 x 200 mm (polygonal), mit einer Dicke von 1,50 mm (dünne, kompakte Systeme) bis 20 mm (industrieller Hochleistungseinsatz). Das Stufenprofil wird mit ultrapräzisen Abmessungen (Stufenhöhe 0,5–5 mm, Toleranz ±0,10 mm) bearbeitet, um O-Ringe (zur Abdichtung) oder Montageflansche (zur Befestigung) aufzunehmen, was es ideal für geschlossene optische Systeme macht, bei denen Umweltschutz (Staub, Feuchtigkeit) und mechanische Stabilität von entscheidender Bedeutung sind.

Produktmerkmale

Verschiedene Materialoptionen für Wellenlänge und Umgebung : Hergestellt aus vier Hauptmaterialien, die jeweils aufgrund spezifischer Leistungsmerkmale ausgewählt wurden:

BK7-Glas : Kostengünstig für Anwendungen im sichtbaren NIR-Bereich (400–2000 nm), mit einer Durchlässigkeit von >92 % bei 550 nm und guter mechanischer Festigkeit (E-Modul 82 GPa). Ideal für allgemeine Systeme wie Instrumentengehäuse.

Quarzglas (UV-Qualität) : Optimiert für UV-NIR-Transparenz (190–2500 nm), mit Durchlässigkeit >90 % bei 300 nm und hoher Laserschadensresistenz (LIDT >10 J/cm² bei 355 nm, 10 ns Impulse). Geeignet für UV-Laser und Hochleistungssysteme.

Borosilikatglas (z. B. Pyrex) : Bietet eine hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit (kann Temperaturschwankungen von 150 °C standhalten, ohne zu brechen) und eine Durchlässigkeit von >90 % bei 550 nm. Wird in Hochtemperaturanwendungen wie Industrieöfen mit optischer Überwachung eingesetzt.

Saphir : Die haltbarste Option mit Mohs-Härte 9 (nach Diamant an zweiter Stelle) und einer Durchlässigkeit von >80 % von 200 nm bis 5 μm. Beständig gegen Kratzer, chemische Korrosion und hohe Temperaturen (bis zu 1000 °C) und eignet sich daher ideal für die Luft- und Raumfahrt sowie raue Industrieumgebungen.

Präzise Stufenbearbeitung für sichere Montage : Die Umfangsstufe wird mit CNC-Drehmaschinen (für runde Fenster) oder CNC-Fräsen (für quadratische/rechteckige Fenster) bearbeitet, was zu einer gleichmäßigen Stufenhöhe (±0,10 mm) und Breite (±0,20 mm) führt. Die Oberfläche der Stufe verläuft senkrecht zur optischen Achse des Fensters (Abweichung < 0,1°) und stellt so sicher, dass das Fenster bündig im Montagegehäuse sitzt. Dadurch wird ein Kippen (Neigung <0,05°) verhindert, das zu einer Fehlausrichtung des optischen Pfads führen würde. An der Stufenkante sind optional abgewinkelte Abschrägungen (45° oder 60°, 0,5–1 mm Breite) angebracht, um das einfache Einsetzen in das Gehäuse zu erleichtern und ein Absplittern zu verhindern.

Optische Oberflächenqualität für minimale Wellenfrontverzerrung : Die optischen Oberflächen (der flache, zentrale Bereich des Fensters) erfüllen strenge Qualitätsstandards:

Oberflächenebenheit : Bis zu λ/4 bei 633 nm (HeNe-Wellenlänge) für hochpräzise Systeme (z. B. Interferometer), was bedeutet, dass die Oberfläche um weniger als 158 nm (λ/4 von 633 nm) von der perfekten Ebenheit abweicht. Für Allzwecksysteme ist eine Ebenheit von λ/2 bei 633 nm Standard.

Scratch-Dig-Finish : 20-10 (MIL-PRF-13830B) für High-End-Anwendungen, ohne Kratzer tiefer als 20 μm oder Vertiefungen größer als 10 μm. Dies minimiert die Lichtstreuung (Streuverlust <0,5 % bei 550 nm), was für Bildgebungssysteme von entscheidender Bedeutung ist, bei denen Streulicht den Kontrast verringert.

Parallelität : ≤3 Bogenminuten (0,05°) zwischen den beiden optischen Flächen, um sicherzustellen, dass der übertragene Strahl beim Durchgang durch das Fenster nicht kippt (Neigung <0,1°).

Beschichtungskompatibilität für verbesserte Leistung : Stufenfenster sind mit einer Vielzahl optischer Beschichtungen kompatibel, um die Transmission zu verbessern oder die Funktionalität zu erhöhen:

Breitband-AR-Beschichtungen : Wird auf die optischen Oberflächen aufgetragen, um den Reflexionsgrad von ~4 % (unbeschichtetes Glas) auf <0,5 % pro Oberfläche in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z. B. 400–700 nm) zu reduzieren