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半球透镜

  • 直径范围广:0.3mm 至 300mm
  • 基底材料:蓝宝石、N-BK7、紫外熔融石英、红宝石、锗 (Ge)、硒化锌 (ZnSe)、硫化锌 (ZnS) 及其他高折射率玻璃
  • 可选增透膜(AR膜)
  • 应用领域:光纤耦合、内窥镜物镜、条码扫描、传感器,以及非球面透镜的预成型体
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Code Types Material Diameter EFL Coating Unit Price Delivery 询价
1106-001 Half-Ball N-BK7 1.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-002 Half-Ball UV Fused Silica 1.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-003 Half-Ball Sapphire 1.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-004 Half-Ball N-BK7 2.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-005 Half-Ball UV Fused Silica 2.0mm - None $8.5 2~3 Days 询价
1106-006 Half-Ball Sapphire 2.0mm - None $10.0 2~3 Days 询价
1106-007 Half-Ball N-BK7 3.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-008 Half-Ball UV Fused Silica 3.0mm - None $8.5 2~3 Days 询价
1106-009 Half-Ball Sapphire 3.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-010 Half-Ball N-BK7 4.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-011 Half-Ball UV Fused Silica 4.0mm - None $8.5 2~3 Days 询价
1106-012 Half-Ball Sapphire 4.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-013 Half-Ball N-BK7 5.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-014 Half-Ball UV Fused Silica 5.0mm - None $11.0 2~3 Days 询价
1106-015 Half-Ball Sapphire 5.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-016 Half-Ball N-BK7 6.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-017 Half-Ball UV Fused Silica 6.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-018 Half-Ball Sapphire 6.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-019 Half-Ball N-BK7 7.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-020 Half-Ball UV Fused Silica 7.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-021 Half-Ball Sapphire 7.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-022 Half-Ball N-BK7 8.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-023 Half-Ball UV Fused Silica 8.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-024 Half-Ball Sapphire 8.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-025 Half-Ball N-BK7 9.0mm - None Inquiry Inquiry
1106-026 Half-Ball UV Fused Silica 9.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-027 Half-Ball Sapphire 9.0mm - None $21.0 2~3 Days 询价
1106-028 Half-Ball N-BK7 10.0mm - None $8.0 2~3 Days 询价
1106-029 Half-Ball UV Fused Silica 10.0mm - None $12.0 2~3 Days 询价
1106-030 Half-Ball Sapphire 10.0mm - None $23.0 2~3 Days 询价

球透镜是一种特殊形式的双凸透镜,具备球体几何形状(即整个透镜周边均为球面),由单一材料制成,并在特定波长区域具有优良的光学透过性能。球透镜的主要功能是用于光纤的准直/耦合(如激光与光纤的耦合、光纤之间的耦合),也广泛应用于微型光学系统中(如条码扫描、传感器或物镜等)。此外,球透镜也可作为非球面透镜的预成型体。球透镜的一个显著优势是其极短的后焦距(BFL),这能有效缩短透镜与光纤之间的距离,特别适用于安装空间受限的场景,同时紧凑的结构也有助于降低生产成本。另外,球透镜具备旋转对称的结构,便于对准和定位。

半球透镜是球透镜的变形产品,通过将球透镜简单切割为两半而成。由于拥有一侧平面,便于安装,因此在对紧凑设计有较高要求的应用中,半球透镜是极佳的选择。

煦和光电(Hangzhou Shalom EO)提供标准库存型和定制型半球透镜,材料包括 N-BK7、紫外熔融石英、蓝宝石、红宝石、锗(Ge)、硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)及其他高折射率光学玻璃,直径范围从 0.3mm 到 300mm,支持定制增透膜(AR Coating)。

材料选择指南:

N-BK7 球透镜:
N-BK7 是一种高品质硼硅酸盐皇冠玻璃,是光学元件制造中最常用的材料之一。其透射波段涵盖可见光至近红外区域,具备极低的内含物含量和良好的机械强度,是在不需要 UVFS(如紫外高透)的情况下的理想选择。N-BK7 具备良好的加工性能,因此也非常适合作为非球面透镜的预制体。

  • 工作波段范围:350nm 至 2200nm
  • 折射率:1.51680 @ 587.5618nm
  • 热膨胀系数:7.1 x 10⁻⁶/K

紫外熔融石英球透镜:
紫外熔融石英是一种非晶态的二氧化硅,通过高纯度氧氢火焰熔融 SiCl₄ 石料制成。其最突出的特点是紫外区域的高透光率。其极低的热膨胀系数赋予其优异的热稳定性,同时具备出色的化学稳定性和在 UV 照射下的极低荧光。

  • 工作波段范围:200nm 至 2200nm
  • 折射率:1.458
  • 热膨胀系数:0.57 x 10⁻⁶/℃

蓝宝石球透镜:
由光学级单晶蓝宝石(Al₂O₃)制成的球透镜和半球透镜,具备卓越的表面硬度、良好的耐热性以及极强的抗化学腐蚀能力,特别适用于高温/高功率/高压力等苛刻的操作环境。蓝宝石在 0.15 至 5.5μm 范围内具有广泛的透过性能,其高折射率也有助于减小球差。

  • 工作波段范围:150nm - 5500nm
  • 折射率:1.77
  • 抗压强度(psi):300,000
  • 热膨胀系数:5.6 x 10⁻⁶/K(平行方向)、5.0 x 10⁻⁶/K(垂直方向)

技术参数:

材料 蓝宝石、N-BK7、UVFS、红宝石、锗、ZnSe、高折射率光学玻璃 透镜类型 半球透镜
直径范围 0.3mm - 300mm 球面度 标准 2.0μm
工作波长范围 紫外至红外 面形误差(@633nm) λ/4
表面质量 40/20 划痕/麻点 镀膜 无镀膜或定制抗反射镀膜

结构图:


镜头选择教程:

光学镜头有多种分类,无论是用户还是工程师,都需要评估不同镜头分类的优缺点,以便优化光学系统。首先,什么是镜头?光学镜头是透明的光学元件,用来聚焦或发散来自周围物体的光线。透过的光线随后形成物体的真实或虚拟图像。光学镜头可以分为三大类:凸透镜和凹透镜。凸透镜具有正焦距,能聚焦光线,而凹透镜具有负焦距,会扩展平行光束。进一步细分,可分为平凸透镜、平凹透镜、双凸透镜、双凹透镜、梅纽斯克透镜、球形/半球形透镜、消色差双透镜、柱面平凸透镜/平凹透镜、棒透镜、非球面透镜等。本文列举了不同的镜头分类,探讨了它们的特点,并指出了适用的使用场景。


焦距与共轭比

焦距是从光学中心到光线聚焦点的距离。凸透镜有正焦距,而凹透镜有负焦距,聚焦光线至虚拟焦点。共轭比定义为物体距离(物体与透镜在光轴上的距离)与像距(图像与透镜在光轴上的距离)的比值。从物体到图像的光路是可逆的。物体放置在透镜的焦点上,会导致共轭比为无限大;而物体放置在焦距的两倍处,会导致图像形成在焦距的两倍处,产生1:1的共轭比。

注:您可能还想了解与镜头选择相关的基本概念,如视场(FOV)、图像畸变、球差与像散等。详情请参见我们的镜头选择教程。或者,如果您正在寻找有关基材材料选择的参考,请参阅我们的光学基材材料选择指南


lens type conjugate ratio

表1. 镜头类型与共轭比

平凸透镜:

平凸透镜(PCX)是具有一个平面面和一个凸面且焦距为正的光学透镜,常用于收集、聚焦平行光、将点光源的光线平行化,或缩短透镜组的焦距。与双凸透镜相比,平凸透镜具有两个不对称的表面,因此在绝对共轭比为无限大时效果最佳(物体距离:像距)。然而,平凸透镜在绝对共轭比大于5:1时,能够将球差降到较低程度。当共轭比低于5:1时,考虑使用成对的平凸透镜或双凸透镜。平凸透镜通常用于单色光源,如激光;平凸透镜常用于汇聚平行光或将点光源转换为平行光。当使用透镜聚焦平行光时,平行光应投射到透镜的曲面上。


plano convex lens


平凹透镜:

平凹透镜是具有一个平面面和一个凹面光学透镜。平凹透镜的焦距为负,能够发散光束。因此,它可以用来扩展光束、投射光线或延长光学系统的焦距。平凹透镜常被用于伽利略光束扩展器,或作为光学仪器的焦距增加器,或者平衡球差,改善图像质量。当绝对共轭比大于5:1(即物体距离:像距的绝对值),平凹透镜是减少球差、像散和畸变的最佳负透镜。应用于发散平行光束时,应使曲面朝向光源(换句话说,平面应指向您希望调节的焦平面),以便光线逐渐弯曲,最大限度地减少球差。

plano concave lens


双凸透镜:

双凸透镜,也称为双凸透镜,是具有两个相同曲率半径的球面面光学透镜。双凸透镜的主要用途包括激光束调制、光聚焦和成像。双凸透镜具有正焦距,能将平行光线聚焦于一点。当绝对有限共轭比为1:1时,推荐使用双凸透镜。当物体距离和像距在绝对值上相等时,双凸透镜是共轭比在1:5和5:1之间的最佳选择。如果不是这种情况,平凸透镜更为合适,因为它们的不对称形状有助于减少球差。双凸透镜的焦距可以通过公式计算:f= (R1*R2)/((n-1)*(R2-R1))。由于两侧的曲率相等,双凸透镜常用于收集点光源的光或将图像传输到其他光学系统。由于物体距离和像距相等或接近相等,能有效地最小化畸变。


biconvex lens diagram


双凹透镜:

双凹透镜或双凹透镜是具有两个向内弯曲的球面面且曲率半径相同的光学透镜。双凹透镜的焦距为负,能将平行光束发散到虚焦点(即,光线发散路径的延长线在凹透镜物体侧交汇的点),并增加透镜组的焦距。双凹透镜的用途广泛,包括发散平行

3.0mm Diameter Sapphire Half-Ball Lens

3.0mm Diameter Sapphire Half-Ball Lens

2.0mm Diameter N-BK7 Half-Ball Lens

2.0mm Diameter N-BK7 Half-Ball Lens

4.0mm Diameter UV Fused Silica Half-Ball Lens

4.0mm Diameter UV Fused Silica Half-Ball Lens