藍寶石具有優(yōu)良的光學特性、物理特性、機械特性、化學特性,是廣泛應(yīng)用于軍用光電設(shè)備的重要材料。藍寶石在紫外、可見、紅外波段范圍內(nèi)具有高的透過率,在3—5μm 透過率高達85%;藍寶石的強度很高,采用藍寶石材料制造的窗口可以做得比其他材料更薄;藍寶石表面特別硬,其硬度僅次于金剛石,同時藍寶石熔點為2,050℃,其化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,不易溶于大多數(shù)酸溶液,可以滿足軍用光電設(shè)備在高溫、強磨損等惡劣工作環(huán)境下穩(wěn)定工作的要求。以上良好的綜合特性使藍寶石晶體成為軍用及民用光電設(shè)備多光譜觀察窗口的理想材料。藍寶石光學窗口如下圖所示:
藍寶石光學窗口在軍用領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛,是陸?杖姷母叨塑娪霉怆娫O(shè)備的核心部件。軍用光電設(shè)備上使用的藍寶石光學窗口是光學質(zhì)量極高的藍寶石,尤其是軍用光電設(shè)備多傳感器共用窗口對藍寶石晶體的質(zhì)量、尺寸要求很高,例如可見光和中波紅外的機載觀察窗口,其要求直徑在450mm 左右。藍寶石光學窗口在軍用光電設(shè)備上的應(yīng)用如下表所示:
近年來,藍寶石光學窗口在機載光電設(shè)備,特別是超音速導彈的應(yīng)用快速發(fā)展。第四代紅外空空導彈均采用成像導引技術(shù),導引頭的迎頭作用距離提高到10km 以上,位標器的工作范圍提高到±90°或更高的水平,飛行速度不低于3馬赫(即3 倍音速)。為滿足全天候、全方位作戰(zhàn)和高馬赫數(shù)飛行的要求,第四代空空導彈對窗口材料要求極高,大多選用硬度僅次于金剛石的藍寶石作為窗口。
此外,在工業(yè)方面,藍寶石窗口應(yīng)用于各種精密儀器儀表、鐘表和其他精密機械,在光學和激光系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用,涵蓋航空航天、醫(yī)學應(yīng)用、分析儀器制造、通訊、光學應(yīng)用等行業(yè)。