本蓝宝石光学窗口组件采用真空钎焊工艺精制而成，分为mK低温型、常温型与高温型三个规格，广泛应用于量子技术、红外探测、高功率激光、精密光学封装等高端精密光学设备领域，为设备提供可靠的光学防护与信号传输保障。产品核心采用Au80Sn20、Ag/28Cu共晶钎料搭配Cr/NiTi/Au多层镀层，实现冶金级牢固结合，搭配分级冷却应力缓冲设计，有效释放残余应力，其中高温型接头剪切强度≥300MPa，残余应力≤120MPa，气密性达1×10⁻¹²Pa·m³/s，钎缝致密无孔隙、无气泡裂纹。光学性能方面，标准级透光范围为0.17~5.0μm，选用高等级蓝宝石基材，透光范围拓展至0.17~5.5μm，可见光透光率高可达90%，红外透光率高≥88%，钎焊全程无污染物产生，透光损耗控制在2%以内。机械性能上抗划伤、抗冲击性能优异，钎焊工艺不改变蓝宝石基材本征性能，可根据实际场景需求，定制晶体取向及增透膜配置，兼顾实用性与适配性。
蓝宝石焊接封装窗口（钎焊工艺）产品性能表
性能类别 | 性能参数 | 单位 | 指标范围 | 测试方法 | 备注（钎焊工艺关联说明） | |
常温型 | 高温型 | |||||
光学性能 | 透光范围 | μm | 0.17~5.0 | 0.17~5.5 | 光谱仪测试 | 采用真空钎焊工艺，避免钎料污染窗口表面，保障宽波段透光性，高端级采用高等级蓝宝石基材提升紫外透射性能 |
可见光透光率（550nm） | % | ≥85 | ≥90 | 透光率测试仪 | 钎焊过程控制温度均匀性，减少热应力导致的透光率损失，透光率损失≤2% | |
红外透光率（1.06μm） | % | ≥82 | ≥88 | 红外光谱仪测试 | 钎缝无气泡、无裂纹，避免红外波段散射损耗，适配红外探测场景 | |
折射率（1.06μm） | - | No1.7545，Ne1.7466 | No1.7545±0.0002，Ne1.7466±0.0002 | 折射率测量仪 | 钎焊后无明显应力畸变，保障折射率稳定性，高端级可定制晶体取向（零度材料）减少双折射影响 | |
反射损耗（1.06μm） | % | ≤14 | ≤12 | 光谱反射测试 | 钎焊表面精密打磨，可搭配增透膜进一步降低反射损耗，适配高功率激光场景 | |
钎焊接头性能 | 接头剪切强度 | MPa | ≥280 | ≥300 | 试验机拉伸测试 | 采用Au80Sn20共晶钎料+Cr/NiTi/Au多层镀层，实现冶金结合，强度达蓝宝石本征强度70%以上 |
气密性 | Pa·m³/s | ≤1×10⁻¹¹ | ≤1×10⁻¹² | 氦质谱检漏仪测试 | 真空钎焊（真空度≤1×10⁻⁵Pa），钎缝致密无孔隙，满足高端封装气密要求 | |
钎缝宽度 | μm | 50~150 | 30~100 | 金相显微镜观察 | 控制钎焊温度（310~330℃）与保温时间，减少钎料溢出，保障窗口光学面洁净度 | |
接头残余应力 | MPa | ≤150 | ≤120 | 应力测试仪 | 采用分级冷却+NiTi应力缓冲层，有效释放焊接残余应力，避免窗口开裂、变形 | |
机械性能 | 硬度（努氏硬度） | Knoop | ≥1800 | ≥2000 | 硬度计测试（2000g压头） | 钎焊工艺不改变蓝宝石基材硬度，莫氏硬度接近9级，抗划伤、耐磨损性能优异 |
杨氏模量 | GPa | 330~335 | 335±2 | 弹性模量测试 | 钎焊接头与基材弹性匹配，保障整体结构稳定性，适配振动、冲击场景 | |
表观弹性极限 | MPa | ≥280 | ≥300 | 试验机测试 | 多层镀层与钎焊工艺协同，提升接头抗疲劳性能，延长产品使用寿命 | |
泊松比 | - | 0.24~0.26 | 0.25±0.005 | 弹性性能测试 | 钎焊后整体泊松比均匀，减少应力集中，适配精密光学设备要求 | |
抗冲击强度 | J/m² | ≥1200 | ≥1500 | 冲击试验机测试 | 钎焊接头与基材结合紧密，搭配应力缓冲设计，提升整体抗冲击能力，适配复杂工况使用 | |
