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准直光束秒变贝塞尔光束?高精度圆锥透镜(Axicons)选型指南

导语在现代激光加工、超分辨显微成像以及光镊技术中,如何将常见的准直高斯光束,完美转化为无衍射的贝塞尔光束(Bessel

导语

在现代激光加工、超分辨显微成像以及光镊技术中,如何将常见的准直高斯光束,完美转化为无衍射的贝塞尔光束(Bessel
beams)或环形光束?

这往往是许多光学工程师在搭建光路时面临的挑战。今天,我们将为您详细介绍实现这一光束整形“魔法”的核心元件——圆锥透镜(Axicons)。无论您是进行前沿科研,还是开发工业级激光设备,这篇硬核选型指南都将为您提供极具价值的参考!

01.什么是圆锥透镜(Axicons)?它能做什么?

圆锥透镜(Axicons),又被称为锥形棱镜。韵翔光电提供的标准平凸圆锥透镜,具有一个独特的几何结构:一面为锥形(Conical)表面,另一面为平面(Plano)。

这种特殊的设计赋予了它强大的光束整形能力:

• 生成贝塞尔光束:在近场中,它可以将准直的高斯光束转化为近似无衍射的贝塞尔光束,这种光束在传播过程中能保持极小的光斑尺寸而不发散。

• 生成环形光斑:将光束转化为完美的环形分布。

轴棱锥与球面透镜组合可产生环形聚焦光斑。

• 组合应用:如果将圆锥透镜与球面透镜组合使用,还可以将平行激光束转换为厚壁的空心“光管”(hollow
"pipe" of light),或产生环形焦点。

双轴棱锥组合则可形成壁厚较大的中空光管。

02.BK7
vs UVFS:如何选择合适的基底材料?

为了满足不同波段和功率的应用需求,我们提供了两种主流的光学材料供您选择:

1.
BK7(N-BK7)——
高性价比的常规之选

• 适用场景:可见光到近红外波段的常规应用。

• 优势:价格亲民,性能稳定,是实验室常规光路搭建的理想选择。

2.
UVFS(紫外熔融石英)——
高功率与紫外波段的利器

• 适用场景:高功率激光器、飞秒激光器以及紫外波段应用。

• 优势:具有极低的热膨胀系数和优异的紫外透过率,能够有效抵抗高功率激光带来的热透镜效应,确保光路极致稳定。

03.严苛工艺,铸就卓越光学品质

圆锥透镜系列具备以下出色的规格参数:

• 丰富的锥角选择:提供从90°到179°的多种顶角(Apex
Angle)规格,满足不同发散角和光环尺寸的设计需求。

• 标准尺寸:提供Ø
25.4 mm (1英寸)和Ø
30 mm两种标准外径,通光孔径高达
90%。

• 高表面质量:表面光洁度达到60-40
scratch & dig(MIL-PRF-13830B 标准)。

• 精准的锥顶控制:锥顶倒圆(Apex
rounding)直径严格控制在<3
mm以内,确保光束中心的整形质量。

• 面型精度:平面侧(S2)表面不规则度达
λ
@ 633 nm,锥面侧(S1)控制在
±2.5
micron。

04.灵活的定制化镀膜服务

除了未镀膜(Uncoated)的标准件,我们也提供强大的定制镀膜服务,以最大限度地减少反射损耗:

• AR增透膜:可针对
350-1600
nm 范围内的任意指定波长,提供单面反射率R
< 0.2%的增透膜。

• BBAR宽带增透膜:提供单面反射率R
< 1%的宽带增透膜,覆盖以下热门波段:

◦ 紫外
(UV):250-400
nm

◦ 可见光
(VIS):400-700
nm

◦ 近红外
(NIR):700-1000
nm

◦ 红外
(IR):1000-1700
nm

注:如果您需要其他特殊光学材料或特定镀膜,完全支持按需定制!

结语

无论您是在探索微观世界的光学捕获,还是在工业界追求极致的激光切割工艺,一枚高品质的圆锥透镜都是不可或缺的基石。韵翔光电凭借丰富的产品线和严苛的质量控制,致力于为您提供最可靠的光学解决方案。

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