Nos solutions de fabrication de composants en saphir

Les composants optiques en saphir sont actuellement beaucoup utilisés dans l’industrie pour très grande dureté et leurs bonnes qualités optiques de l’UV à l’IR. Les fenêtres en saphir sont utilisées des protections de montres aux assemblages de lasers, utilisation également pour les tubes en saphir qui peuvent aussi être utilisés en laboratoire pour la recherche. Les dômes en saphir sont eux surtouts présents sur les têtes des roquettes et finalement nous proposons également des solutions de lentilles sphériques en saphir et lentilles asphériques en saphir, ces lentilles sont relativement couteuses du fait de la difficulté du travail de la matière mais conviennent à des applications très exigeantes.

Les fenêtres en saphir peuvent êtres traitées Antireflet par des dépôts de couches mince et également des solutions de métallisation permettent la soudure de ces fenêtres ainsi que la connection électrique éventuelle.

Le verre de Saphir ou corindon cristallin, est à la différence de la pierre précieuse dont il tire son nom, fabriqué artificiellement. Le chimiste français Auguste Verneuil est à l’origine de la conception synthétique du Saphir en 1902.
Le saphir est généralement produit en cristallisant à très haute température et pression de la poudre d’oxyde d’aluminium (Al2O3), il existe différents process de développement des cristaux de saphir dont les plus utilisées sont ISM (poly-cristallin), KY, HEM EFG et CZ (Monocristallin).
Les principaux avantages du Saphir sont :

  • Une très bonne transmission dans la plage UV – proche IR
  • Incroyablement plus résistant que d’autres verres optiques (choc thermiques, chimiques, mécaniques)
  • Très résistant aux éraflures et à l’abrasion (9 sur l’échelle de dureté de Mohs, juste en dessous du diamant)
  • Température de fusion très élevée

En revanche sa grande dureté en fait un matériel difficile à usiner et limite donc les formes complexes.
Sa grande transparence et sa dureté exceptionnelle en font un verre très convoité pour les applications suivantes :

  • Horlogerie : glace de montre (uniquement rayable par le diamant)
  • Vitres de scanner : souvent sujettes aux éraflures
  • Vitres de téléphone : Apple l’utilise pour les lecteurs d’empreintes digitales, les appareils photo et certaines montres.
  • Fenêtres devant résister aux fortes températures ou pression : applications laser

Ci-dessous tableau de spécifications du saphir optique:

Caractéristique Données
Formule Chimique Al2O3
Point de fusion 2030°C (3686 °F)
Température maximum d’utilisation 1900°C
Conductivité thermique 41,9 (W/m°K)
Expansion thermique 20-1000°C Parallèle à l’axe C: 9.03×10-6 °C
Perpendiculaire à l’axe C: 8.31×10-6 °C
60° à l’axe C: 8.4×10-6 °C
Résistance à la traction 400 MPa (8500 PSI)
Résistance à la flexion 1900 MPa (13500 PSI)
Densité 3,95 – 4,03
Coefficient de Poisson 0,25 – 0,30
Transmission optique 200 à 5500 nm
Indice de refraction 1,7122

Ci-dessous, courbe de transmission d’une fenêtre saphir, de l’UV au MIR.

Pour des applications très exigeantes tant sur le plan mécanique que sur le plan optique, nous proposons des solutions de fabrication de lentille asphérique en saphir. N’hésitez pas à nous consulter pour plus d’information.

Lentille asphérique en saphir