一、氟化钙窗口片是什么?
氟化钙广泛应用于光谱CaF2光学视窗,CaF2棱镜和CaF2透镜。 te别是高纯度的氟化钙(CaF 2)在UV和UV准分子激光窗口中的使用。 氟化钙(CaF2)可以掺杂有铕(Eu)作为γ射线闪烁体。所有CaF2透射在红外中没有吸收带。根据透射范围,氟化钙有多种质量等级。
氟化钙(CaF2或萤石)通过真空Stockbarger技术在约250mm的直径下生长。红外应用的晶体通常使用自然矿的萤石生长以降低成本。 它在UV和VUV中将不具有zui佳透射率,并且由于杂质可以在300nm具有吸收带。
对于UV和VUV应用,通常使用化学制备的原料。 对于准分子应用,我们只使用高级别特殊选择的材料和晶体。

二、怎么选择优质的氟化钙窗口片?选择氟化钙窗口片的指标有哪些?
1. 光谱透过范围 & 透过率(最关键)
氟化钙本征透过:130 nm ~ 9 μm,是深紫外到中远红外通用窗口。
- 深紫外应用(紫外光谱、紫外激光):要求190nm、220nm、260nm 透过率≥90%,杜绝杂质吸收峰;
- 红外应用(红外测温、红外光学):3~5μm、8~9μm 波段透过需稳定,无明显衰减;
- 注意:天然氟化钙深紫外性能差,人工合成单晶 CaF₂才适合紫外场景。
2. 晶体等级 & 纯度
直接决定吸收、散射、寿命:
- 紫外级(UV Grade):高纯度,金属杂质(Fe、Cu、Ni、Mn)含量极低,首选深紫外、精密光谱;
- 红外级(IR Grade):侧重红外透过,杂质控制略宽松,成本更低;
- 普通工业级:杂质多、散射大,仅用于低要求观察窗、普通视镜。
3. 光学面精度(面形、光洁度)
(1)面形精度(波前畸变)
常用单位:λ @633nm(氦氖激光)
- 精密激光 / 成像:λ/10 ~ λ/20;
- 常规光谱、检测窗口:λ/5 即可;
- 普通观察窗:λ/2 及以下。
(2)表面光洁度(划痕 / 麻点)
国标 / 美军标 S/D 指标(Scratch/Dig):
- 高端光学:10/5、20/10;
- 通用光学窗口:40/20;
- 工业视窗:60/40。
划痕麻点过大会造成杂散光、激光散射。
4. 尺寸、厚度、公差
- 外形:圆形、方形、异形,优先确认直径 / 边长、倒角;
- 厚度:薄窗口易形变,厚窗口抗压 / 抗冲击更好;激光、高压真空环境优先加厚款;
- 尺寸公差:精密装配 ±0.05mm,普通工况 ±0.1~0.2mm。
5. 抛光面 & 镀膜
- 双面抛光:主流光学窗口,两面透光;单面抛光多用于仅单侧光路、密封视窗;
- 增透膜(AR):按需选择波段镀膜(紫外 AR、红外 AR、宽光谱 AR),可大幅提升透过率、减少反射;
- 无镀膜:适合超宽光谱、强激光(部分膜层耐激光损伤阈值偏低)。
6. 激光损伤阈值(LDT)
用于激光系统必看指标:
单位:J/cm²(脉冲激光)、W/cm²(连续激光)。
高功率激光必须选用高损伤阈值氟化钙单晶,避免打裂、烧蚀。
7. 物理 & 环境性能
- 热稳定性:氟化钙热膨胀系数低、导热一般,高温工况需控制温升,避免骤冷骤热;
- 机械硬度:质地偏软(莫氏 4 级),易划伤,安装、使用、清洁必须小心;
- 耐腐蚀性:不耐强酸、强碱、高温水汽,潮湿 + 酸碱环境慎用;
- 耐压性:真空 / 高压腔体窗口,需结合厚度、直径校核承压能力。
8. 晶向(特殊高端场景)
氟化钙为各向同性晶体,常规窗口无需关注晶向;仅用于特殊偏振、非线性光学场景才指定晶向。
三、氟化钙晶体的品级及透射范围划分
| 等级 | 透射范围 | 品质 |
| IR级 | 0.40~10.0um | 中等纯度 |
| UV级 | 0.19~10.0um | 高纯度 |
| VUV级 | 0.13~10.0um | 很高纯度 |
| 准分子级 | 0.13~10.0um | 很高纯度 |
| 拉曼级 | 0.13~10.0um | 无荧光 |











