Русский

7 Оптических линз, часто используемых в лазерах

В лазерных системах оптические линзы играют критическую роль в формировании, фокусировке и контроле поведения лазерных лучей. Выбор линзы напрямую влияет на качество луча, интенсивность и производительность системы. С различными приложениями, начиная от промышленной резки и заканчивая медицинской визуализацией, выбор правильной линзы имеет жизненно важное значение для оптической эффективности и стабильности системы.
В этой статье представлены 7 широко используемых оптических линз в лазерных системах, исследуются их характеристики, преимущества и сценарии применения.

1. Плано-выпуклая линза

Плано-выпуклые линзы широко используются для фокусировки коллимированного света в одну точку. С одной плоской стороной и одной выпуклой стороной они идеально подходят для приложений, где свет необходимо эффективно сводить.
  • Приложение: Лазерная фокусировка, коллимация луча
  • Преимущества: Низкая сферическая аберрация при правильном использовании
  • Общие материалы: Fused silica, BK7

2. Плано-вогнутая линза

В отличие от плоско-выпуклых линз, плоско-вогнутые линзы рассеивают коллимированные пучки. Эти линзы часто используются в системах расширения лазерного пучка и коллиматорах для увеличения диаметра пучка или изменения углов расходимости.
  • Приложение: Расширение луча, регулировка коллимирования
  • Преимущества: Контролируемое расхождение, подходит для систем с отрицательной фокусной длиной
  • Заметки: Обычно размещается перед оптикой формирования луча

3. Двояковыпуклая (Би-выпуклая) линза

Биконвексные линзы имеют две выпуклые поверхности и симметричны, обеспечивая лучшее формирование изображения при использовании на или около единичного увеличения. Они часто используются, когда расстояния до объекта и изображения конечны.
  • Приложение: Лазерная визуализация, фокусировка
  • Преимущества: Сбалансированное сферическое аберрация, универсальное использование
  • Общее в: Оптические приборы, лазерные сканеры

4. Асферический объектив

Когда требуется высокая точность и минимизированные аберрации, предпочтение отдается асферическим линзам. Их несферическая поверхность значительно снижает сферическую аберрацию, что делает их идеальными для высокомощных или сильно сфокусированных лазерных систем.
  • Приложение: Высокомощная лазерная фокусировка, волоконная связь
  • Преимущества: Минимальные аберрации, высокая точность фокуса
  • Настройка: Часто адаптирована для конкретных длин волн или систем
0

5. Цилиндрическая линза

Цилиндрические линзы фокусируют свет только в одной оси, что делает их идеальными для преобразования круговых лазерных лучей в линейные профили. Они необходимы в линейных генераторах и лазерной листовой визуализации.
  • Приложение: Формирование луча, линейная проекция
  • Преимущества: Преобразует геометрию луча, компактный и эффективный
  • Используется в: Лазерное выравнивание, сканирование штрих-кодов

6. Менисковая линза

С одной вогнутой и одной выпуклой поверхностью, менисковые линзы уменьшают сферическую аберрацию и используются для сходимости или расходимости лучей, в зависимости от кривизны. Они подходят для коллимирования и фокусировки лучей в компактных системах.
  • Приложение: Коррекция луча, лазерная фокусировка
  • Преимущества: Сниженная аберрация в компактных конфигурациях
  • Функция: Может быть положительной или отрицательной в зависимости от дизайна

7. Линза Axicon

Аксиконная линза имеет конусообразную поверхность, которая преобразует лазерные лучи в кольцевые или лучи Бесселя. Эта уникальная способность формирования луча используется в оптическом захвате, лазерном сверлении и приложениях с большой глубиной резкости.
  • Приложение: Генерация пучков Бесселя, оптические пинцеты
  • Преимущества: Долгая фокусная глубина, точная форма луча
  • Специальность: Идеально подходит для продвинутой формовки луча и обработки материалов

Как выбрать правильную оптическую линзу для вашей лазерной системы

При выборе оптических линз для лазеров учитывайте следующее:
  • Совместимость с длиной волны: Убедитесь, что материал и покрытие оптимизированы для вашего лазерного источника.
  • Размер луча и расходимость: Выберите линзы с соответствующими фокусными расстояниями и кривизной.
  • Системный дизайн: Учитывайте доступное пространство, требования к выравниванию и желаемый профиль выходного пучка.
  • Тепловое сопротивление: Особенно важно в системах лазеров высокой мощности.
Хорошо подобранный объектив не только улучшает производительность, но и продлевает срок службы всей оптической системы.

Заключение

Оптические линзы являются важными компонентами лазерных систем, обеспечивая точный контроль над распространением света, фокусировкой и формой. От простых плоско-выпуклых типов до сложных аксионов и асфер, каждый тип линзы играет специфическую роль в повышении производительности лазера.
Понимание уникальных особенностей этих 7 широко используемых оптических линз может помочь инженерам и дизайнерам создавать более эффективные, более точные и более надежные лазерные системы. Независимо от того, разрабатываете ли вы оборудование для промышленной обработки или научных исследований, Hobbite может предоставить вам правильную линзу. Если вам это нужно, пожалуйста, не стесняйтесь свяжитесь с нами.