Silice Fondue indice UV ou IR

La silice fondue est un type de verre souvent utilisé dans le secteur de l'optique afin de fabriquer des composants tels que les lentilles, fenêtres, miroirs, prismes et séparateurs de faisceau. La silice fondue est souvent le matériau préféré en imagerie de précision en raison de ses performances optiques constantes et reproductibles.1 De plus, la silice fondue a un faible coefficient de dilatation thermique qui apporte une stabilité thermique élevée et une grande résistance aux chocs thermiques, des caractéristiques souvent capitales dans certaines applications spécifiques. La silice fondue présente également une grande résistance chimique et une fluorescence minimale. Il existe plusieurs types de silice fondue, les plus courants étant la silice fondue indice UV et la silice fondue indice IR.

La silice fondue indice UV est fabriquée synthétiquement suite à l'oxydation de silicium d’une grande pureté par hydrolyse à la flamme.² L’indice UV a un facteur de transmission élevé dans le spectre UV mais la transmission présente des creux à environ 1,4µm, 2,2µm et 2,7µm en raison de l’absorption des impuretés d’ion hydroxyde (OH-).

La silice fondue indice IR diffère de la silice fondue indice UV en raison de sa quantité réduite d’ion OH-. Par conséquent, la transmission est plus élevée dans le spectre proche infrarouge et elle est réduite dans le spectre UV (figure 1). Les ions OH- peuvent être réduits par la fonte de quartz de haute qualité ou l'utilisation de techniques de fabrication spéciales.²

Figure 1 : données de transmission pour la silice fondue indice UV et IR pour un échantillon de 5 mm d’épaisseur sans coefficient de Fresnel¹

Les progrès réalisés dans le domaine des lasers aux longueurs d'onde approchant 2 µm, notamment au thulium (2080 nm) et à l’holmium (2100 nm), ont ouvert la voie à de nombreuses autres applications requérant des lasers d'environ 2 µm. 2 µm est proche de l’un des pics d’absorption de OH- dans la silice fondue indice UV. C’est pourquoi la silice fondue indice IR est une option bien plus adéquate aux applications de 2 µm. L'absorption élevée de la silice indice UV aux alentours de 2 µm entraîne une génération de chaleur et peut causer des lésions et dommages. Cependant, les composants optiques de silice fondue indice IR sont souvent plus onéreux et rares.

Il est capital pour l’utilisateur de comprendre la gamme de longueur d'onde de son application afin de pouvoir choisir le bon substrat. Edmund Optics® propose des composants optiques exclusifs avec des substrats de silice fondue indice IR (Corning 7979) et de silice fondue indice UV (Corning 7980). Pour obtenir de l’aide dans le choix du type de silice fondue convenant à votre application, veuillez contacter notre assistance en ingénierie gratuite.

Télécharger la fiche technique de la silice fondue de corning

Références

1. “Corning HPFS® 7979, 7980, 8655 Fused Silica.” Corning, Février 2014.
2. Linow, Sven, et al. “Experimental Study of the Synthesis of Fused Silica by Direct Combustion Hydrolysis.” Experiments in Fluids, vol. 32, no. 1, Jan. 2002, pp. 66–75., doi:10.1007/s003480200007.
3. Nürnberg, Frank, et al. “IR Grade Fused Silica for High-Power Laser Applications.” ICOL, Mar. 2014, doi:10.13140/2.1.2604.8007.

Ressources

 Note d’application

Le bon matériau pour les applications infrarouges (IR)

 Note d’application

EO Preferred Glass Types

 Note d’application

Matériaux d’optique laser usuels

 Note d’application

Propriétés thermiques des substrats optiques