平凸柱面透镜本质上是一种透明柱状光学元件,一侧为平面,另一侧为外凸的弧形面,因此具有正焦距。其基本功能是对激光矩阵进行一维聚焦:当需要将激光矩阵聚焦于探测器中时,平凸柱面透镜可将其压缩成一条线。这一特性也使其可用于调整图像的纵横比(Aspect Ratio)。类似于普通的平凸透镜,平凸柱面透镜在共轭比为无穷大时性能最佳,当共轭比低于 5:1 时性能下降。
与普通平凸透镜的主要区别在于:平面型 PCX(Plate PCX)在两个方向上会聚/发散光线,而柱面型 PCX 只在一个方向上对光束进行扩展或压缩。
平凸柱面透镜最显著的特点在于其能将二维激光束转换为一维激光线。这一特性使其广泛应用于激光二极管的狭缝耦合、图像纵横比变换、激光扫描器、染料激光器、光谱分析仪,以及线型能量探测器的接收装置等。它既能调整图像纵横比,也能将点光源形成线光像。此外,PCX 柱面透镜也常用于收集准直光束,并生成极细的激光线。
另一个关键应用是非球形光束整形(Anamorphic Beam Shaping),即将激光二极管发出的椭圆形激光束修正为圆形光束。椭圆形激光束是由矩形菲涅尔孔径产生的,这会带来光束面积扩大、功率浪费、均匀性下降以及高斯光束畸变等问题。通过一对平凸柱面透镜可以实现椭圆光束的圆形化。在测试中,将两片柱面透镜垂直放置(如图所示),结果显示这种方法具有高透过率、良好的形状平衡和有效的像散补偿效果。
N-BK7 或等效的 H-K9L 是一种符合 RoHS 标准的硼硅酸盐皇冠玻璃,具有卓越的光学性能。该玻璃经过精细退火和高精抛光,能满足严格的光学公差要求。其优势包括:高光学均匀性、在可见光和近红外波段的高透过率、良好的硬度、耐化学性和热稳定性、极低的气泡和夹杂物含量,使其成为高精密光学透镜的理想材料。
杭州煦和光电(Hangzhou Shalom EO)提供现货 N-BK7 平凸柱面透镜,焦距范围广泛(4mm 至 1000mm),尺寸多样,满足不同客户需求。标准镀膜选项包括 350-650nm、650-1050nm、1050-1580nm 增透膜,也支持无镀膜或定制带宽的镀膜服务。所有产品在发货前均在洁净室中通过 Zygo 干涉仪等设备进行严格检测。
除 N-BK7 标准透镜外,我们还可提供以熔融石英、CaF2、BaF2、MgF2、ZnSe 等材料定制的平凸柱面透镜,支持 BBAR 多层增透膜、V 型膜和经济型 MgF2 增透膜等多种镀膜选项。
产品规格:
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。
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。
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。
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。
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