제품 개요

사파이어 광섬유는 고순도 산화알루미늄(Al₂O₃)으로 만들어진 단결정 광전송 매체입니다. 기존의 실리카 섬유와 달리, 사파이어 섬유는 유리 가닥의 집합체가 아니라 용융된 사파이어에서 직접 뽑아낸 단결정입니다. 이러한 구조는 표준 섬유가 실패하는 극한 환경에서 뛰어난 기계적 강도, 화학적 불활성 및 안정성을 부여합니다.

사파이어 섬유는 가시광선에서 중적외선 영역(0.4–4.5 μm)까지 우수한 광학적 투과율을 유지하며, 최대 2000°C의 온도에서 안정적으로 작동합니다. 이는 가혹한 산업, 항공우주 및 과학적 감지 응용 분야, 즉 고온, 고압, 진동 또는 부식성 가스가 있는 환경에 이상적입니다.

주요 특징 및 장점

• 극한 온도 저항:
  1900°C까지의 지속적인 작동과 열화 없이 더 높은 온도에 대한 일시적인 노출을 견딜 수 있습니다.

• 넓은 스펙트럼 투과율:
  가시광선에서 중적외선 파장까지 우수한 빛 투과율을 제공하여 광학 감지, 분광법 및 레이저 전력 전달을 가능하게 합니다.

• 뛰어난 기계적 강도:
  단결정 사파이어 구조는 유리 섬유에 비해 뛰어난 인장 강도와 파괴 인성을 제공합니다.

• 화학적 및 방사선 안정성:
  산, 알칼리 및 방사선 손상에 강하여 원자력, 항공우주 및 화학 환경에 이상적입니다.

• 비취성 구조:
  실리카와 달리 사파이어 섬유는 파괴적인 파손이 발생하지 않아 진동이나 기계적 스트레스에서도 안정적인 성능을 보장합니다.

생산 원리

사파이어 광섬유는 결정 성장 및 섬유 인발을 통해 생산됩니다. 종자 결정을 고순도 용융 알루미나 환경에 도입하고, 정밀한 온도 및 인발 속도 제어 하에 얇은 사파이어 필라멘트를 뽑아냅니다. 이 “레이저 가열 받침대 성장(LHPG)” 또는 “가장자리 정의 필름 공급 성장(EFG)” 공정은 단결정 섬유를 생성하며, 결함이 최소화되고 직경 허용 오차가 정확합니다.

생성된 사파이어 섬유는 이후 연마, 어닐링 처리되며, 선택적으로 코팅되어 의도된 응용 분야에 따라 보호 클래딩 층(금속, 세라믹 또는 폴리머 코팅 등)이 적용됩니다.

응용 분야

• 고온 감지:
  기존 섬유가 살균 또는 열을 견딜 수 없는 온도 측정, 고온계 및 연소 모니터링에 사용됩니다.

• 적외선 분광법:
  분석 기기 및 공정 제어 시스템에서 IR 신호 전송에 적합합니다.

• 레이저 전력 전달:
  절단, 용접 또는 표면 처리 응용 분야를 위해 고출력 레이저 에너지를 전송할 수 있습니다.

• 의료 및 과학 연구:
  기존 섬유가 살균 또는 열을 견딜 수 없는 내시경 및 분광법 시스템에 사용됩니다.

• 항공우주 및 방위:
  제트 엔진, 추진 시스템 및 방사선 구역에 필수적입니다.

기술 사양 (일반적인 값)

사파이어 섬유를 선택해야 하는 이유

사파이어 광섬유는 극한의 열적 및 화학적 환경에서 실리카 및 칼코게나이드 유리 섬유보다 뛰어납니다. 이는 견고한 광학 도관일 뿐만 아니라 가혹한 환경을 위한 내구성이 뛰어난 감지 요소입니다. 고온에서 작동하고 적외선을 전송하는 능력은 산업 공정 모니터링, 항공우주 계측 및 과학 연구에 필수적입니다.

FAQ

Q1: 사파이어 광섬유는 실리카 섬유와 어떻게 다릅니까?
A: 사파이어 섬유는 유리 섬유 묶음이 아닌 단결정 고체 섬유입니다. 1000°C 이상의 온도를 견딜 수 있으며 실리카의 한계(2.2 μm)를 넘어 적외선을 전송합니다.

Q2: 사파이어 섬유는 일반 광섬유처럼 구부릴 수 있습니까?
A: 사파이어 섬유는 더 단단하며 미세 균열을 방지하기 위해 더 큰 굽힘 반경(일반적으로 직경의 50배)이 필요합니다.

Q3: 사파이어 광섬유는 가시광선에 투명합니까?
A: 예, 가시광선에서 중적외선 파장(0.4–4.5 μm)까지 높은 투명성을 가지고 있습니다.

Q4: 사파이어 섬유에 클래딩이 필요합니까?
A: 베어 사파이어 섬유가 자주 사용되지만, 특정 용도에 따라 선택적 코팅을 통해 기계적 보호 및 빛의 가둠을 향상시킬 수 있습니다.