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Guides de Selection

26.02.2019

Conseils pour choisir la lentille adaptée à votre laser

Les utilisateurs sont souvent confrontés à la question de savoir quelle lentille optique est la mieux adaptée à leur image. La section suivante présente les types de lentilles standard et décrit leurs domaines d'application les plus courants. 

Lentilles convergentes et divergentes 
En général, il existe des lentilles positives (c'est-à-dire convergentes) et des lentilles négatives (c'est-à-dire divergentes). Les lentilles à surface convexe sont des lentilles positives : la distance focale de la lentille est décrite par un signe positif. Les lentilles à surface concave sont des lentilles négatives : ces lentilles ont une distance focale négative. La lentille ménisque peut être à la fois une lentille positive et une lentille négative.  

Lentilles optiques

Lentilles typiques et leurs domaines d'application

Plano-convex Lens Application Plano-convex Lens Application

Lentille plano-convexe

  • Focalisation de faisceaux laser collimatés  
  • Expansion et collimation du faisceau  
  • Imagerie sur de longues distances focales 

Lentilles plano-convexes Link

Biconvex Lens Application Biconvex Lens Application

Lentille biconvexe

  • Mise au point sur des distances focales très courtes  
  • Expansion du faisceau pour F2/F1 = 0,2 .. 5  
  • Image 1:1 car l'aberration sphérique est faible dans ce cas.  

Lien vers la lentille biconvexe

Meniskus Lens Application Meniskus Lens Application

Lentille ménisque

  • Correction de l'astigmatisme  

    • Pour les distances focales courtes, une lentille ménisque peut être utilisée à la place d'un système de lentilles comme lentille d'extrémité. La lentille ménisque permet de réduire l'aberration sphérique.  

    • Cette lentille est utilisée lorsqu'une aberration sphérique minimale est requise.  

Lien vers lentille ménisque

Plano-concave Lens Application Plano-concave Lens Application

Lentille plano-concave

  • Expansion du faisceau  
  • Principe de Galilée à des niveaux de puissance élevés,  pas de mise au point intermédiaire comme dans l'application de deux lentilles plano-convexes  
  • Longueur d'assemblage plus courte que dans l'expansion de Keppler   

Lien vers les lentilles plano-concaves

Biconcave Lens Application Biconcave Lens Application

Lentille biconcave

  • Utilisée si des distances focales négatives très courtes sont requises et qu'une lentille plano-concave nécessiterait un rayon de courbure trop important. 

Lien vers les lentilles biconcaves

Cylindrical Lens Application Cylindrical Lens Application

Lentille cylindrique

  • Collimation des trajets asymétriques des faisceaux  
  • Focalisation linéaire  
  • Correction de l'astigmatisme  

Lien vers les lentilles cylindriques

Barbara Herdt
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+49 8142 2864-41

Types de lentilles

Lentilles convergentes et divergentes

En général, il existe des lentilles positives, c'est-à-dire convergentes, et des lentilles négatives, c'est-à-dire divergentes. Les lentilles à surface convexe sont des lentilles positives : la distance focale de la lentille est décrite par un signe positif. Les lentilles à surface concave sont des lentilles négatives : ces lentilles ont une distance focale négative. La lentille ménisque peut être à la fois une lentille positive et une lentille négative. 

Par rapport aux lentilles à deux surfaces courbes, les lentilles plano-convexes et plano-concaves ont l'avantage d'être plus faciles à fabriquer et donc moins coûteuses. De plus, elles sont particulièrement bien adaptées à la focalisation et à la collimation des faisceaux laser. Les aberrations sphériques des lentilles plano-convexes et plano-concaves sont réduites en orientant la face courbe de la lentille vers le faisceau collimaté.  

Les lentilles biconvexes sont préférées lorsque des images proches de 1:1 sont requises. Les lentilles biconvexes et biconcaves sont également utilisées si des distances focales très courtes sont nécessaires. Comme les deux surfaces sont courbes, une longueur focale plus courte avec des rayons plus grands est possible. Les surfaces très fortement courbées sont coûteuses à fabriquer, car seules quelques lentilles peuvent être polies en même temps. 

Les lentilles de forme optimale sont des lentilles simples dont les surfaces sphériques sont optimisées afin de présenter le moins d'aberration sphérique possible pour une lentille simple.  

Les lentilles asphériques sont utilisées lorsqu'il faut éviter les aberrations sphériques. Ces lentilles ont une courbure plus faible sur les bords, ce qui permet même aux rayons marginaux de se croiser au point focal. L'optimisation de ces lentilles est réalisée à l'aide de programmes de simulation de conception optique.  

Les lentilles ménisques sont des lentilles présentant une courbure concave et convexe. Elles sont utilisées dans les systèmes de lentilles pour corriger les aberrations sphériques et l'astigmatisme. 

Systèmes d'objectifs

Pour les essais de prototypes et le laboratoire

Si la qualité d'image d'un objectif « simple » est insuffisante, différents systèmes d'objectifs standard peuvent être utilisés, qui ont souvent fait leurs preuves en laboratoire lors des essais de prototypes ou d'assemblages. Les systèmes existants suivants sont importants dans la technologie laser :  

  • Lentilles aplanatiques, triplets (réduction des aberrations sphériques)   
  • Objectifs zoom   
  • Objectifs télécentriques (échelle d'imagerie constante, par exemple pour la reconnaissance d'objets)   
  • Objectifs F-Theta (objectifs à balayage)   
  • Expandeurs de faisceau   
  • Objectifs collimateurs  

Aberrations dans l'optique laser

Comment trouver le meilleur système de lentilles

Les lentilles simples provoquent des erreurs d'imagerie. Découvrez les erreurs d'imagerie typiques qui jouent un rôle dans l'optique laser. 

Aberrations sphériques 

Les aberrations sphériques sont causées par des faisceaux largement ouverts qui sont symétriques par rapport à l'axe optique. Une mise au point optimale en un seul point ne se produit que pour les faisceaux paraxiaux. Les faisceaux plus éloignés de l'axe optique sont réfractés à une distance plus courte, c'est-à-dire que le point focal des faisceaux périphériques se trouve avant le point focal des faisceaux centraux. C'est ce qu'on appelle une aberration sphérique. Elle augmente avec des distances focales plus courtes et un diamètre de faisceau plus grand.  

L'indice de réfraction de la lentille utilisée a également une influence sur l'aberration sphérique : celle-ci peut être réduite en utilisant des matériaux ayant un indice de réfraction plus élevé.   

Cette erreur peut également être corrigée dans une lentille unique en optimisant les rayons (lentille de forme optimale) ou, alternativement, en utilisant plusieurs surfaces sphériques (systèmes de lentilles). Une réduction est obtenue en utilisant des surfaces de lentilles moins courbées pour une même longueur focale totale.  

Conseil : la surface courbée des lentilles plano-convexes doit être orientée vers le faisceau collimaté, car cette disposition provoque une double réfraction et réduit ainsi l'aberration sphérique. 

Astigmatisme

Un astigmatisme se produit, par exemple, lors de la déviation d'un faisceau convergent, c'est-à-dire lorsque les faisceaux incidents sont asymétriques par rapport à l'axe optique de la lentille. Si le faisceau est divisé en deux plans (plan méridien et plan sagittal), les rayons de chaque plan auront des distances focales différentes. Un point n'apparaît plus comme un point, mais plutôt sous la forme de deux lignes.  

Conseil : l'astigmatisme peut être corrigé à la fois par des lentilles ménisques et cylindriques.  

Koma - Asymmetrical aperture error Koma - Asymmetrical aperture error

Coma

L'erreur de coma se produit lorsque le faisceau collimaté est incliné par rapport à l'axe optique. Le trajet du faisceau est assez asymétrique à travers la lentille et provoque de fortes distorsions (en forme de larme ou de comète) dans le plan d'imagerie.  

Conseil : l'erreur de coma peut être réduite en sélectionnant une ouverture appropriée. L'ouverture doit être positionnée de manière à ne laisser passer que les parties symétriques du faisceau.   

Développement d'optiques sur mesure

Adaptées à vos besoins

Vous ne trouvez pas d'optiques laser adaptées ? 

Demandez alors un développement sur mesure : cela vaut la peine non seulement pour la production en série, mais aussi pour les petites quantités. 

Avec un développement sur mesure, vous pouvez vous attendre à ce qui suit : 

  • Taille de spot optimale grâce à des optiques adaptées à l'ouverture et à l'angle d'ouverture requis  
  • Prise en compte des conditions mécaniques et des interfaces 
  • Compensation de température à l'aide de types de verre spéciaux adaptés au support (conception athermique) 
  • Options de réglage pour obtenir de manière optimale les paramètres clés 
  • Optimisation du système pour les optiques conçues pour plusieurs longueurs d'onde 

Dans de nombreux cas, nous pouvons proposer des offres de services avec nos partenaires, telles que :  

  • Conversion de systèmes optiques existants vers de nouveaux types de verre tout en conservant autant de paramètres système que possible 
  • Réglage du rayon selon les tables de rayons standard 
  • Création de jeux de dessins optiques complets pour la fabrication 

Clarifions ensemble vos besoins : 

Nous serons heureux de vous informer sur les possibilités de développement optique personnalisé dans notre entreprise. 

Découvrez les possibilités offertes par la conception optique personnalisée.
Employés de LASER COMPONENTS Germany GmbH Barbara Herdt
Head of Business Unit Laser Optics
Barbara Herdt
LASER COMPONENTS Germany GmbH
82140 Olching

APERÇU DU PRODUIT

NOS LENTILLES LASER

Aspherical lens Aspherical lens
Lentilles asphériques

Les lentilles asphériques corrigent les défauts d’image – Par lumière monochromatique, il s’agit de défauts de netteté et de distorsion.

Ces lentilles sont souvent utilisées dans le cadre de la focalisation d’un faisceau collimaté sur une fibre optique.
Cylindrical lens Cylindrical lens
Lentilles cylindriques

Lentilles cylindriques rondes et rectangulaires pour créer des élargissements de faisceau / des lignes dans une direction

Nous proposons des lentilles cylindriques plan-concaves et plan-convexes de forme rectangulaire, carrée et ronde.
Bestform lens Bestform lens
Lentilles Sphériques

Ces optiques font converger ou diverger les faisceaux lumineux.

Les lentilles sphériques font partie des lentilles les plus utilisées. Elles se distinguent par leur pouvoir réfringent et la courbure de leur surface. Selon la courbure de la surface optiquement active, ils font converger ou diverger les faisceaux lumineux.

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Beyond Borders

NOUVELLES

NOUVELLES DE L'OPTIQUE LASER

LASER COMPONENTS Germany - Votre partenaire compétent pour les composants optiques et optoélectroniques en Allemagne.

Bienvenue chez LASER COMPONENTS Germany GmbH, votre expert en composants photoniques. Notre large gamme de produits (détecteurs, diodes laser, modules laser, optiques, fibres optiques et autres) vaut chaque Euro (€/EUR). Nos solutions sur mesure couvrent tous les domaines d'application imaginables : de la technique de détection à la technique médicale. Vous pouvez nous joindre ici :

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