ОПТИКА КРИСТАЛЛЫ ЛАЗЕРЫ
   
 
Материал Ge (германий)


Германий – металл с полупроводниковыми свойствами. Оптические и электрические свойства германия зависят от степени легирования и вида кристаллической структуры. Германий сверхвысокой чистоты используется в изготовлении инфракрасной оптики. Из оптического германия ГМО (германий монокристаллический оптический) изготавливают окна, пластины, линзы, обтекатели – колпаки, призмы и зеркала для ИК спектра излучения.
Чаще всего оптический германий используют как материал для инфракрасной оптики в системах пассивного тепловидения, системах инфракрасного наведения и приборах ночного видения, в компьютерной технике и противопожарных системах, в картографировании и исследованиях поверхности земли со спутников. Кроме того, германий используется в оптических приборах ИК-спектроскопии.
Спектральная полоса пропускания монокристаллического оптического германия от 1.8 мкм до 23 мкм. Благодаря прозрачности германия в диапазоне (8 – 14) мкм оптика из монокристалла Ge широко используется в оптических системах для тепловидения. Также из монокристаллического оптического Ge изготавливают подложки для светофильтров ИК диазона. Оптика из Ge (ГМО) используется в CO2 лазерах. Оптический германий (Ge) используется для изготовления МНПВО-элементов (призм и полусфер) для спектроскопии.
Монокристаллический оптический германий – оптический материал с высоким показателем преломления (n = 4.1 - 4.0 в зависимости от длины волны излучения). Френелевский коэффициент отражения от одной полированной грани равен (1-n)2/1+n)2=0.36, поэтому из германия изготавливают светоделители с пропусканием оптической детали порядка 50% без нанесения светоделительного покрытия. С другой стороны, высокий коэффициент отражения от полированной поверхности оптики из германия требует использования антибликового (просветляющего) покрытия. Для уменьшения коэффициента отражения от поверхности германия используются широкополосные просветляющие покрытия: как традиционные инфракрасные просветляющие покрытия, так и однослойное алмазоподобное просветляющее покрытие из твердого углерода с показателем преломления n=2.0. Алмазоподобное покрытие наносится по специальной технологии. Это покрытие называется DLC (Diamond Like Coating). DLC покрытие сочетает просветляющие качества с хорошими защитными свойствами от воздействия внешней среды и обладает очень высокой абразивной износостойкостью.
Оптическое пропускание германия с ростом температуры уменьшается во всей спектральной полосе прозрачности. Для монокристалла германия (работа выхода Eg = 0.7 эВ) заметное поглощение излучения с длиной волны меньшей 1.8 мкм наблюдается уже при температуре 300 град. К (27 град. С). Материал становится непрозрачным при температурах более 373 град. К (100 град. С). Германий может эксплуатироваться в различных средах, т. к. это - инертный, причем довольно твердый и жесткий материал. Оптический монокристаллический германий (ГМО) выращивается методом Чохральского и является относительно дорогим материалом.

ООО «Электростекло» изготавливает оптику из монокристаллического оптического германия (ГМО): заготовки, окна, линзы, призмы и клинья для инфракрасного диапазона спектра.
Максимальный размеры изделий из монокристаллического германия: диаметр 200 мм и толщина 50 мм.

Спектр пропускания полированного окна из германия (ГМО-1) толщиной 5 мм в диапазонe (2.5 - 25) мкм.

ООО «Электростекло» предлагает изготовление оптических изделий из германия, подробнее, см. Каталог.
Возможно, вы найдете интересующую вас оптику из оптического германия (Ge) на нашем складе в разделе «Оптические кристаллы».


Свойства материала

ПАРАМЕТР ЗНАЧЕНИЕ
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕРМАНИЯ (Ge)  
  Диапазон пропускания   1.8 - 23 мкм  
  Показатель преломления, n   4.0026 (Lambda = 11 мкм)  
  Потери на отражение   53% (Lambda = 11 мкм, 2 поверхности)  
  dn/dT   396 x 10-6/K  
  dn/dµ = 0   Показатель преломления всегда постоянен (не зависит от µ)  
  Коэффициент поглощения   1.3 х10-3 см-1, Lambda = 3.8 мкм  
     
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕРМАНИЯ (Ge)  
  Плотность   5.33 г/см3  
  Температура плавления   936° C  
  Коэффициент теплопроводности   58.61 Вт/(м K) при 293 К  
  Коэффициент термического расширения   6.1 x 10-6/К при 293 К  
  Твердость по Кнупу   780  
  Удельная теплоемкость   310 Дж/(кг K)  
  Диэлектрическая постоянная (f=9.37 ГГц)   16.6 при 300 К  
  Модуль Юнга, E   102.7 ГПа  
  Модуль сдвига, G   67 ГПа  
  Модуль объемной деформации, K   77.2 ГПа  
  Упругие коэффициенты   C11=129 МПа, C12=48.3 МПа,
C44=67.1 МПа
 
  Предел упругости   89.6 МПа  
  Коэффициент Пуассона   0.28  
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕРМАНИЯ (Ge)  
  Растворимость   В воде не растворим  
  Молекулярный вес   72.59  
  Класс   Кубический, структура алмаза.  

Показатель преломления

  Длина волны, мкм 2.06 2.15 2.44 2.58 3.00 3.42  
  Показатель преломления 4.10 4.09 4.07 4.06 4.05 4.03  
  Длина волны, мкм 4.36 6.24 8.66 9.72 11.04 13.02  
  Показатель преломления 4.02 4.01 4.00 4.00 4.00 4.00  

Поставки

Максимально возможные размеры: 100 мм x 50 мм

Возможно, вы найдете интересующую вас оптику из оптического германия (Ge) на нашем складе в разделе «Оптические кристаллы». ;



 
 
 
Заготовки
Плоскопараллельные пластины
Оптические клинья
МНПВО призмы
МНПВО полусферы
Линзы плосковыпуклые
Линзы двояковыпуклые
Линзы двояковогнутые
Мениски
Линзы цилиндрические
Полированные колпаки-обтекатели


Ge germanium hemispheres - plano-convex lenses

Ge germanium ingot - high purity material

 
  (c) ООО Электростекло. 119571 Москва, проспект Вернадского, 113-106, тел. (495) 234-5951, sales@elektrosteklo.ru
Вопросы по материалам и работе сайта: webmaster@elektrosteklo.ru