Плавленый кварц линзы производители

Когда ищешь производителей линз из плавленого кварца, часто сталкиваешься с иллюзией, что это просто 'очередные стекляшки'. На деле же разница в чистоте сырья и технологии отжига определяет, будет ли линза держать юстировку в УФ-диапазоне или потрескается при первом же тепловом ударе.

Что скрывается за термином 'плавленый кварц'

В наших спецификациях часто пишут 'кварцевое стекло', но это как назвать BMW и Запорожец одним словом 'автомобиль'. Настоящий плавленый кварц для УФ-линз должен иметь менее 5 ppm гидроксильных групп – иначе пропускание на 193 нм будет как у матового стекла.

Помню, как в 2018 мы пытались сэкономить на материале для линз ArF-лазера. Взяли китайский аналог с заявленными '99,99% SiO2'. После двух недель работы на мощности 30 Вт линзы помутнели по краям – оказалось, проблема в остаточных щелочных металлах, которые не указали в сертификате.

Сейчас всегда требую протоколы измерений на содержание Na, K и Li. Особенно критично для эксимерных лазеров – там даже 0,1 ppm может вызвать фотопотускнение.

Технологические ловушки при производстве

Многие недооценивают важность контроля температуры отжига. Если охлаждать слишком быстро – возникают микротрещины, которые видны только под микроскопом с темнопольным освещением.

У ООО Чанчунь Ютай Оптика в этом плане интересный подход – они используют многоступенчатый отжиг с выдержкой при 1150°C. Не идеально, но для большинства применений достаточно. Их линзы для биометрических сканеров показывают стабильность волнового фронта λ/8, что неплохо для серийного производства.

Кстати, их сайт https://www.yt-optics.ru стоит изучить – там есть технические заметки по юстировке кварцевых линз, довольно практичные советы.

Проблемы контроля качества

Самый больной вопрос – проверка однородности показателя преломления. Интерферометры стоят дорого, а без них можно пропустить участки с Δn до 2×10??.

Мы как-то получили партию линз для проекторов DUV, где в сертификате было указано 'однородность лучше 1×10??'. При проверке на Zygo оказалось, что краевые зоны имеют Δn = 5×10??. Для фотолитографии это катастрофа.

Сейчас многие производители, включая ООО Чанчунь Ютай Оптика, переходят на лазерные методы контроля. Дешевле и быстрее, хотя точность все же ниже классических интерферометров.

Особенности обработки поверхности

Полировка плавленого кварца – это отдельное искусство. Слишком агрессивные абразивы оставляют подповерхностные повреждения глубиной до 3-5 мкм.

В их ассортименте есть сферические линзы с шероховатостью 0,3 нм RMS – для большинства лазерных применений достаточно. Но для УФ-диапазона лучше требовать 0,1 нм, хотя это и дороже.

Интересно, что они предлагают цилиндрические линзы из кварца – обычно производители избегают такой сложной геометрии из-за высокого риска брака.

Применения и ограничения

Основная ошибка – пытаться использовать стандартные кварцевые линзы для эксимерных лазеров. Там нужен особый тип плавленого кварца с минимальным содержанием кислородных дефектов.

В описании продукции ООО Чанчунь Ютай Оптика указано применение в лазерных технологиях и биометрической идентификации – это как раз те области, где их линзы работают надежно. А вот для глубокого УФ я бы рекомендовал дополнительные испытания.

Кстати, их оптические плоские окна хорошо показали себя в системах CO?-лазеров – там как раз не требуется высокая однородность, но важна термостойкость.

Перспективы развития

Сейчас появляются новые методы синтеза плавленого кварца – например, плазменное осаждение из паров SiCl?. Это дает лучшую однородность, но стоимость пока запредельная.

Такие компании как ООО Чанчунь Ютай Оптика постепенно внедряют гибридные технологии – сочетание классического плавления с последующей плазменной обработкой. Для фильтров и призм это особенно актуально.

Думаю, через пару лет мы увидим на рынке более доступные линзы из высококачественного плавленого кварца. Пока же приходится выбирать между ценой и качеством, и часто искать компромиссы.