产品概述
金刚石光学窗口利用了金刚石极其优良的光学性能——在所有已知固体材料中，金刚石具有最宽的透过光谱范围。从紫外的 225nm 到红外的 25μm（波长 1.8–2.5μm 除外），以及到微波范围内，单晶金刚石都具有优良的透过性，理论透过率高达 71.6%，整个光谱波段（紫外、可见光、红外）均透明。
普连特电子提供光学级单晶和多晶两种类型的金刚石窗口片。光学级多晶的红外透过率高达 68% 以上，是最理想的光学窗口材料。同时，金刚石的高导热性使其特别适合高功率应用，辅以适当的边缘冷却可实现有效散热，钎焊窗更能实现真空法兰低热阻连接。
光学性能详解
单晶金刚石光学窗口
单晶金刚石具有极其优良的光学性能，其透过光谱范围是所有已知材料中最宽的，从紫外的 225nm 一直到红外的 25μm（除 1.8–2.5μm 的多声子吸收区外），乃至微波波段均具有良好的透过性。理论最高透过率高达 71.6%，并具有不寻常的高折射率，使其成为高端光学系统中不可替代的窗口材料。
多晶金刚石光学窗口
光学级多晶金刚石以 CVD 工艺制备，具有优异的红外光学性能和更大的口径尺寸优势。其红外透过率高达 68% 以上，在大口径应用中具有显著的成本优势。多晶窗口可制备更大的直径，满足大口径光学系统的需求。
技术参数
提供光学级单晶和多晶金刚石窗口片，以下为典型产品参数。
| 热学性能 | |
|---|---|
| 热导率（单晶） | ＞ 2000 W/(m·K) |
| 热导率（多晶） | ＞ 1800 W/(m·K) |
| 热扩散系数 | 6.6 / 8.2 / 9.9 cm²/s |
| 热膨胀系数 (RT–700°C) | 3.20 × 10⁻⁶ /K |
| 莫氏硬度 | ＞10 |
| 光学性能 | |
|---|---|
| 单晶透过率 (@10.6μm, 0.3mm) | ＞ 70% |
| 多晶透过率 (47mm 厚) | ＞ 65% |
| 多晶红外吸收系数 (@1.064μm) | 0.1871–0.3979 cm⁻¹ |
| 透过光谱范围（单晶） | 225nm–25μm（除 1.8–2.5μm） |
| 透过光谱范围（多晶） | 红外波段高透过 |
金刚石法兰窗口特性
针对需要真空密封或高功率应用场景，我们提供金刚石法兰窗口，将金刚石窗口片钎焊到金属法兰上，实现低热阻、高可靠的封装方案。
高效密封
金刚石具有极高的硬度、化学稳定性和热稳定性，是一种理想的密封材料。在高温、高压、腐蚀性等极端环境下，金刚石法兰窗口能够提供出色的密封效果。
耐磨性佳
金刚石的耐磨性极佳，可以有效抵抗摩擦和磨损，在频繁使用或存在颗粒冲击的环境下，法兰窗口的使用寿命远超传统窗口材料。
降低摩擦系数
金刚石具有较低的摩擦系数，可以有效降低机械密封的摩擦阻力，减少能量损失，提高系统整体效率。
降低噪音
由于 CVD 金刚石的优良特性，可显著降低机械密封相关噪音，提高设备运行舒适性，适用于对噪音敏感的精密设备和医疗环境。
法兰窗口规格尺寸
| 规格参数 | 标准选项 | 定制说明 |
|---|---|---|
| 窗口口径 | φ10mm / φ15mm / φ20mm / φ25mm 等 | 可根据需求定制更大口径 |
| 窗口厚度 | 0.3mm / 0.5mm / 1.0mm | 可根据压力要求调整 |
| 法兰材质 | 不锈钢 304/316L / 钛合金 | 可定制其他材质 |
| 钎焊方式 | 真空钎焊 / 金属化钎焊 | 确保低热阻连接 |
| 密封等级 | 真空级（10⁻⁹ Pa·m³/s） | 氦质谱检漏 |
应用场景
高功率激光窗口
CO₂ 激光器（10.6μm）和高功率固体激光器窗口，超高热导率确保激光功率损耗产生的热量能迅速散出，避免热透镜效应。
微波窗口
在微波频段（毫米波/太赫兹）具有优异的透过性和极低的介电损耗，是高功率微波源、回旋管、核聚变装置中微波输出窗口的理想材料。
导弹窗口 & 整流罩
金刚石在宽光谱范围的高透过率、极高硬度、优异的热冲击抗性使其成为高超音速导弹红外导引头窗口和整流罩的首选材料。
X 射线窗口
金刚石的轻元素组成（碳）使其对 X 射线具有高透过率，同时机械强度和真空密封性优异，用于同步辐射和 X 射线分析设备。
红外热成像窗口
长波红外（LWIR 8–12μm）和中波红外（MWIR 3–5μm）波段的高透过率，配合高硬度抗划伤特性，适合恶劣环境下红外成像系统保护窗口。
微透镜 & 光学元件
利用金刚石的高折射率和光学性能，可制备微透镜阵列等微纳光学元件，用于集成光学和光电探测系统。
高压 & 真空观察窗
高压反应釜、真空腔体等设备中需要同时满足光学观察和密封需求的窗口，金刚石窗口兼具透过性和极高的机械强度。
空间光学系统
抗辐射、耐极端温度、高机械强度，适用于卫星和深空探测器中的红外光谱仪、成像仪等光学系统保护窗口。
定制与加工能力
我们提供从金刚石窗口片到法兰窗口组件的一站式服务，包括表面镀膜和定制封装方案。
| 产品类型与尺寸定制 | |
|---|---|
| 产品类型 | 光学级单晶 / 光学级多晶 |
| 口径范围 | φ5mm–φ100mm（根据类型不同） |
| 厚度范围 | 0.3–5mm 可定制 |
| 镀膜服务 | 增透膜（AR Coating）/ 保护膜 / 金属反射膜 |
| 法兰封装 | 提供金刚石法兰窗口定制封装，钎焊/金属化可选 |
| 表面加工能力 | |
|---|---|
| 表面精抛 | 光学级 Ra＜2nm，满足激光级应用 |
| 平面度控制 | 激光干涉仪检测，可提供检测报告 |
| 透过率检测 | FTIR 光谱仪检测，提供全波段透过率曲线 |
| 边缘加工 | 激光切割、倒角、抛光 |