平凸透镜

一面为凸球面、一面为平面的正焦距透镜,属于会聚透镜。

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1.结构与光学原理

结构:一面为凸球面、一面为平面的正焦距透镜,属于会聚透镜。

原理:基于球面折射,会聚平行光,将平行入射光聚焦于焦点,或把点光源发出的光准直为平行光。

核心参数:焦距(f)、通光孔径(ClearAperture)、中心厚度、边缘厚度、表面精度(λ/8~λ/4,λ=632.8nm)、表面粗糙度(Ra<0.01μm)、镀膜(增透膜AR,如VIS/NIR/IR波段)、偏心。

 

2.光学特性

正焦距,焦距与球面曲率半径、材料折射率正相关。

存在球差,仅在特定波长下优化最佳聚焦性能,需根据应用波长选择镀膜。

可组合使用(如两片平凸对贴)实现大数值孔径、低球差聚焦。

 

3.典型应用场景

激光系统:激光聚焦、准直、扩束(如光纤耦合、激光打标)。

成像系统:望远镜、显微镜的物镜/目镜、相机镜头的聚焦元件。

光学检测:光谱仪、干涉仪、投影系统

工业视觉:机器视觉镜头、条码扫描、AOI检测设备的聚焦组件。

 

4.常用材料:

可见光/近红外:BK7/K9玻璃(性价比高,350nm~2μm)

红外:硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、锗(Ge)(1~14μm)

紫外:熔融石英(FusedSilica)、氟化钙(CaF₂)(185nm~2.1μm)

 

5.选型要点:

优先匹配工作波段与材料透过率;

明确使用方向(凸面/平面朝向入射光),控制球差;

高功率激光场景需选择高损伤阈值镀膜与低吸收材料。

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