Was sind Asphären? Verwendung von Asphären in optischen Systemen

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Asphärische Linsen, auch Asphären genannt, haben sich als Schlüsselelement in der Optik etabliert und verändern unsere Wahrnehmung und die Art und Weise, wie wir die Welt erfassen. Im Gegensatz zu herkömmlichen sphärischen Linsen ermöglichen Asphären ein neues Maß an Präzision und Klarheit im optischen Design.

1. Was sind Asphären?

Asphärische Linsen weichen von der symmetrischen Form einer Kugel ab. Im Gegensatz zu sphärischen Linsen, die eine gleichmäßige Krümmung aufweisen, besitzen Asphären über ihre Oberfläche hinweg variable Krümmungen.

Diagramm Asphären & sphärische Linsen

Abbildung 1: Asphärische vs. sphärische Linse

Asphärische Linsen nutzen komplexe mathematische Funktionen, um ihre einzigartige Form zu erzielen. Durch die präzise Berechnung der Krümmung an verschiedenen Punkten können Optikingenieure die Linse für spezifische Anwendungen optimieren, Verzerrungen reduzieren und die Bildqualität insgesamt verbessern.

2. Vorteile der Verwendung von Asphären

Die Vorteile des Einsatzes asphärischer Linsen in optischen Systemen sind vielfältig. In erster Linie ermöglichen asphärische Linsen eine effizientere Korrektur optischer Aberrationen, minimieren sphärische Aberrationen und gewährleisten so ein klareres und präziseres Bild.Bildgebungwodurch die Leistung verbessert wird.

Asphärische Linsen tragen außerdem zur Verkleinerung und Gewichtsreduzierung optischer Systeme bei und sind daher besonders in kompakten Geräten wie Kameras und Smartphones von großem Wert. Darüber hinaus verbessern sie die Lichtausbeute und führen so zu helleren und lebendigeren Bildern.

Asphärische Laser bieten ihre hohe Leistung auch in kleineren Bauformen und reduzieren so die Größe von Lasersystemen und Bildgebungsgeräten. Man denke an handgeführte Laserscanner, die ganze Gebäude punktgenau vermessen, oder an Miniatur-Laserscanner.EndoskopeDas Navigieren in engen Räumen des menschlichen Körpers wird durch die kompakte Bauweise von Asphären ermöglicht. Die Wissenschaft hinter Asphären eröffnet unzählige Möglichkeiten in Bereichen wie Fotografie, Astronomie und …LaseranwendungenZumedizinische Bildgebung.

3. Anwendungen von Aspheres in verschiedenen Branchen

3.1 Medizinische Bildgebung

Medizinische optische Bildgebung

Biomedizinische Bildgebung

Asphärische Linsen finden in unterschiedlichsten Branchen Anwendung und beweisen damit ihre Vielseitigkeit. In der Medizin spielen sie eine entscheidende Rolle in Endoskopen undmedizinische Bildgebungsgeräteund bietet Ärzten so klarere visuelle Darstellungen für die Diagnostik.

3.2 Teleskope

Astronomen profitieren von der Präzision asphärenförmiger Linsen in Teleskopen, die detaillierte Beobachtungen ermöglichen. Darüber hinaus sind diese Linsen integraler Bestandteil der Entwicklung leistungsstarker Kameras und gewährleisten, dass professionelle Fotografen Momente mit unvergleichlicher Klarheit festhalten können.

3.3 Laseranwendungen

Fokussierlinse – asphärische Glaslinse

Wellenlängenoptoelektronische Laser-Asphärenlinse

Asphären können Laserstrahlen zu ultrapräzisen, ultradünnen Linien fokussieren, perfekt fürLaserschneidenaufwendige Designs oderSchweißenMikroskopische Komponenten. Stellen Sie sich Operationsroboter vor, die mit asphärisch geführten Lasern für heikle, minimalinvasive Eingriffe arbeiten, oderLaserdruckerRadierungsmeisterwerke mit erstaunlicher Detailgenauigkeit.

Durchmessertoleranz: ±0,01 mm
Dickentoleranz: ±0,01 mm
Toleranz der Brennweite: ±1 %
Zentrierung: < 1 Bogenminute
Freie Blende: >90 %
Unregelmäßigkeit PV: <0,15µm
Oberflächenqualität: 40/20 60/40
AR-Beschichtung: R < 0,2 % pro Oberfläche bei 1030–1090 nm
Materialien: Quarzglas, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, Chalkogenide
Beschichtung: Gemäß den Anforderungen

Spezifikation 1: Wellenlängenoptoelektronische Laser-Asphärenlinse

Teilenummer Wellenlänge (nm) EFL (mm) Durchmesser (mm) Material ET (mm) CT (mm) BFL (mm)
LFAS-35-40-ET5.43 *NEU* 1075 40,0 35,0 Quarzglas 5,43 13.6 30.6
LFAS-35-50-ET3.82 *NEU* 1075 50,0 35,0 Quarzglas 3,82 10.2 42.2
LFAS-1.5-100-ET4 1064 100,0 38.1 Glas 4,00 95,2
LFAS-1.5-125-ET4 1064 125,0 38.1 Glas 4,00 120,7
LFAS-1.5-150-ET4 1064 150,0 38.1 Glas 4,00 146,0
LFAS-1.5-200-ET4 1064 200,0 38.1 Glas 4,00 196,4
LSIA-25-12.5 Unbeschichtet 12,5 25.0 Silizium
LSIA-25-25 Unbeschichtet 25.0 25.0 Silizium
LSIA-25-50 Unbeschichtet 50,0 25.0 Silizium
LGEA-25-12.5 Unbeschichtet 12,5 25.0 Germanium
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Tabelle 1: Wellenlängen-optoelektronische Laser-Asphärenlinsen

Geformte Optik, geformte asphärische Linse

Wellenlängenoptoelektronische asphärische Formglaslinsen

Wavelength Opto-Electronic bietetasphärische Linsen aus geformtem GlasDiese unendlich konjugierten asphärischen Linsen sind in verschiedenen Brennweiten erhältlich und eignen sich zur Kollimation von Laserdioden oder anderen Punktquellen. Als Laserdiodenkollimator erzeugen sie einen kollimierten Einmodenstrahl mit geringem Wellenfrontfehler.

Teilenummer EFL (mm) NA Außendurchmesser (mm) WD (mm) Design WL (nm) Material AR-Beschichtung
*(-A,-B, -C)
LMAS-3.0-2.0 2,00 0,50 3,00 1,09 780 D-ZK3 A, B, C
LMAS-4,5-2,75 2,75 0,64 4,50 1,50 830 D-ZLAF52LA A, B, C
LMAS-6.32-4.02 4.02 0,60 6.33 2.41 408 D-LAK6 A, B, C
LMAS-6.35-6.43 6,43 0,43 6,35 4,70 830 D-ZK2N A, B, C
LMAS-9.94-8.0 8.00 0,50 9,94 5,90 780 D-ZK3 A, B, C
LMAS-8.0-11.18 11.18 0,31 8.00 9,69 635 D-ZK2N A, B, C
LMAS-6.32-13.85 13,85 0,18 6.33 12.10 650 D-ZK3 A, B, C
LMAS-8.0-22.58 22,58 0,15 8.00 21,25 532 D-ZK2N A, B, C

Tabelle 2: Wellenlängen-optoelektronische Formglas-Asphären

Unsere präzisionsgeformten Asphären werden mithilfe einer langlebigen Form repliziert, um eine gleichbleibend hohe Leistung zu gewährleisten. Das Verfahren der replizierten Glasasphären-Formung eignet sich hervorragend zur Herstellung von Linsen, die sowohl leistungsstark als auch äußerst kosteneffizient sind.

Jede geformte asphärenförmige Linse ist mit einer Antireflexbeschichtung versehen, um Reflexionen an der Lichtquelle zu reduzieren und die Transmissionseffizienz zu erhöhen. Mehrschichtige Breitband-Antireflexbeschichtungen sind für drei Wellenlängenbereiche erhältlich: „A“ (400–700 nm), „B“ (650–1100 nm) und „C“ (1050–1700 nm).

  • Bündelt oder fokussiert Laserlicht
  • Ideal für Laserdioden- und Fasermodule
  • Hohe numerische Apertur zur Erfassung der gesamten schnellen Achse des Lasers
  • Verschiedene Brennweiten im Angebot

3.4 Unterhaltungselektronik

Anwendung autonomer Fahrzeuge

Scannen autonomer Fahrzeuge

Asphärenwerden auch verwendet inUnterhaltungselektronikwie zum BeispielHandykamerasUndLiDAR für autonome FahrzeugeWavelength Opto-Electronic stellt geformte Asphären aus Glas oder Kunststoff her.

Spezifikationen Präzision Ultrapräzision
Durchmesser 1-25 mm 1-20 mm
Dia-Toleranz ±0,015 mm ±0,005 mm
Dickentoleranz ±0,03 mm ±0,005 mm
Unregelmäßigkeit (PV) 1µm 0,6 µm
Unregelmäßigkeit (RMS) 0,3 µm 0,08–0,15 µm
Zentrierungsfehler 1'
Oberflächenqualität 40-20 20-10
Beschichtung Anpassbar Anpassbar
Spezifikation 2: Wellenlängen-optoelektronische Formasphären für Unterhaltungselektronik

4. Suchen Sie einen zuverlässigen Lieferanten für Asphären?

Obwohl asphärische Linsen bemerkenswerte Vorteile bieten, stellen ihre Konstruktion und Herstellung besondere Herausforderungen dar. Wavelength Opto-Electronic hatPräzisionsfertigungsprozesseUm die komplexen Formen asphärischer Designs zu realisieren, sind modernste Fertigungsanlagen erforderlich. Unsere hochmodernen Anlagen, darunter CNC-Bearbeitung und Diamantdrehen, ermöglichen die Herstellung hochwertiger Asphären und treiben Innovationen in der optischen Industrie voran.

Toleranz Standard Präzision Hohe Präzision
Materialien Glas: BK7, Quarzglas, Fluorid
Kristall: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF₂, BaF₂, MgF₂, Si, Chalkogenid
Metall: Cu, Al
Kunststoff: PMMA, Acryl
Durchmesserbereich Minimum: 10 mm, Maximum: 200 mm
Durchmessertoleranz ±0,1 mm ±0,025 mm ±0,01 mm
Mittendickentoleranz ±0,1 mm ±0,05 mm ±0,01 mm
Durchhangtoleranz ±0,05 mm ±0,025 mm ±0,01 mm
Maximal messbarer Durchhang 25 mm Max 25 mm Max 25 mm Max
Asphärische Unregelmäßigkeit (PV) 3µm 1µm <0,06µm
Radiustoleranz ±0,3 % ±0,1% 0,01 %
Zentrierung 3arcmin 1 Bogenminute 0,5 Bogenminuten
RMS-Oberflächenrauheit 20 A° 5 A° 2,5 A°
Oberflächenqualität 80-50 40-20 10-5
Spezifikationen 3: Fertigungskapazitäten für optoelektronische Asphären im Wellenlängenbereich

Veröffentlichungsdatum: 18. Oktober 2024