硅和锗一样是一种化学稳定性好的优良的红外光学材料,按制备工艺可分为直拉单晶硅和区熔单晶硅;直拉单晶硅(CZ-Si)可以透过红外1.5-8微米波长范围,通常用于3-5μm波段的窗口镜和透镜。区熔单晶硅(FZ-Si)可用于1--16um波段,通常用于7-14μm波段,可用作长波红外镜头窗口片。单晶硅的特性及光谱透过率如下表所示。
中波红外光学系统(3-5um)领域硅是ZUI常用的材料,整体趋势要求光学系统体积小、重量轻、结构简单,通常会在硅透镜上使用非球面甚至衍射面;硅非球面、衍射面一直不容易加工,其原因是硅材料物理性能脆硬,加工过程中往往很容易出现崩边等问题,表面光洁度以及面型精度也很难控制;同时加工刀具非常容易磨损,高昂的刀具成本也使得硅非球面、衍射面透镜价格很高,使得硅非球面、衍射面一直停留在小数量样品阶段,不能得到大量的运用。
波长光电的工艺技术团队经过不断尝试,采用超精密加工技术成功攻克了这个难题,解决了硅表面加工非球面、衍射面的批量生产的困惑,实现可批量供货的能力。降低中波制冷红外变焦镜头产品开发成本。
审核编辑:汤梓红
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原文标题:红外光学系统中硅的非球面、衍射面加工技术
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