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 стесняйтесьсвяжитесь с нами.
Tommy