Für Faserlaser über Hochleistungslaser bis hin zu UV-Laser
Sphärische Linsen sind optische Komponenten, die für bestimmte Lichtspektren durchlässig sind. Mindestens eine der beiden optisch aktiven Flächen ist gekrümmt. Einzellinsen gibt es mit konkaven und konvexen Radien und deren Kombination. Je nach Art der Krümmung – konkav oder konvex – fokussieren sie einen Laserstrahl oder weiten diesen auf.
Zur Korrektur der sphärischen Aberrationen, die grundsätzlich bei der Verwendung von sphärischen Linsen auftreten, werden Linsensysteme, d.h. zu Linsengruppen zusammengefügte Einzellinsen, eingesetzt. Die Einsatzgebiete sphärischer Linsen sind vielfältig und reichen - je nach Material, Krümmung und Beschichtung – von UV-Lasern bis hin zu IR-Lasern.
Beschichtete Sphärische Linsen
LASER COMPONENTS verfügt über umfangreiche Fertigungsmöglichkeiten zur Beschichtung von sphärischen Linsen in nahezu jeder Form – von plankonvex/-konkav, über bikonvex/-konkav bis hin zu meniskusförmig – mit Durchmessern von 6 mm bis über 300 mm in höchster Qualität (typisch für Ø1‘‘: 3/0.2, S&D 20-10) in verschiedenen Materialien (BK7, Quarzglas und Saphir, weitere Substratmaterialien auf Anfrage erhältlich). Die Oberflächenrauhigkeiten liegen bei <0.5nm RMS.
Um die Leistungsfähigkeit der Optiken durch eine höhere Transmission zu steigern und laserinduzierte Risiken durch Reflexionen zu reduzieren, werden Antireflexbeschichtungen (AR) auf die optischen Oberflächen aufgebracht. Alle von LASER COMPONENTS eingesetzten AR-Beschichtungen sind für Hochleistungslaser optimiert und für den Wellenlängenbereich von 248 mm bis 3000 mm verfügbar. Sowohl die Bandbreite (abhängig von der Wellenlänge) als auch die Effizienz der Beschichtung werden durch unterschiedliche Designs und verschiedene Beschichtungsmaterialien beeinflusst.
Viele Linsen sind kostengünstig ab Lager lieferbar. Kundenspezifische Optiken sind unser Tagesgeschäft und werden kurzfristig in unserem Haus gefertigt. Wir beraten Sie von der Auswahl des geeigneten Substrates über die Linsenform / Linsenradius bis hin zur geeigneten AR-Beschichtung.
Verschiedene
Sphärische Linsen
Sphärische Linsen - Best Form Linsen
Positive Linsen mit minimaler sphärischer Aberration.
Für höchste Anforderungen an das Spotbild
Bei Bestform Linsen ist das Krümmungsverhältnis der beiden sphärischen Flächen so gewählt, dass die sphärischen Abbildungsfehler minimiert werden. Diese sind durch den Durchmesser des einfallenden Strahls und seine Wellenlänge eindeutig definiert. Sind diese Werte bekannt, können die Krümmungsradien der Linsen so ausgelegt werden, das sie einen möglichst geringen Abbildungsfehler erzeugen.
Bestform Linsen werden immer dann eingesetzt, wenn höchste Anforderungen an das Spotbild gestellt werden.
Sphärische Linsen - Bikonvex und Bikonkav Linsen
Für sehr kurze Brennweiten bei gleichzeitig großen Linsendurchmessern.
Für geringe Abberationen
Wenn bei sehr kurzen Brennweiten große Linsendurchmesser erforderlich sind, die mit plan-konkaven/plan-konvexen Linsen nicht erreicht werden können, werden bikonvexe oder bikonkave Linsen verwendet. Diese Linsen haben zwei gekrümmte Flächen.
Oft sind die Krümmungen auf beiden Seiten gleich - dann spricht man auch von Equi-Konkav-/Equi-Konvex-Linsen. Es gibt aber auch Bi-Konkav/Bi-Konvex-Linsen mit unterschiedlichen Krümmungen - so beispielsweise die Bestform Linse.
Da beide Seiten der Linse gekrümmt sind, ist die Krümmung der einzelnen Seiten nicht so stark wie bei plan-konkaven/plan-konvexen Linsen gleicher Brennweite. Die Aberrationen sind daher geringer, was für einige Anwendungen entscheidend ist.
Sphärische Linsen - Meniskuslinsen - Konkav-Konvex
Ermöglicht die Fokussierung auf Kleine Punktgrößen.
Zur Minimierung von Abbildungsfehlern
Eine Meniskuslinse ist eine optische Linse, die aus einer konkaven und einer konvexen Seite besteht. Beide Seiten weisen unterschiedliche, voneinander unabhängige Krümmungsradien auf. Sie werden in positive und negative Meniskuslinse unterteilt. Die positive Meniskuslinse ist auf der konvexen Seite stärker gekrümmt als auf der konkaven Seite.
Meniskuslinsen werden in optischen Systemen eingesetzt, in denen Abbildungsfehler minimiert werden müssen.
Durch die Einführung von positiven Meniskuslinsen in den Strahlengang kann die Brennweite verkürzt und die numerische Apertur (NA) erhöht werden, ohne dass signifikante sphärische Aberrationen auftreten. Die Verkleinerung des Laserspots bei gleichbleibender Strahlqualität führt zu einer höheren Bearbeitungsqualität bei gleichzeitiger Vereinfachung des Designs. Eine negative Meniskuslinse vergrößert die Brennweite.
Eine negative Meniskuslinse vergrößert die Brennweite und verringert die NA der optischen Baugruppe und weitet den Strahl auf.
Sphärische Linsen - Plankonvex- und Plankonkavlinsen
Kostengünstige Alternative für Standard-Laseranwendungen.
Zur Fokussierung oder Aufweitung des Laserstrahls
Plankonvex- und Plankonkavlinsen weisen bei gleicher Brennweite eine höhere sphärische Aberration auf als Linsen mit zwei gekrümmten Flächen. In den meisten Laseranwendungen sind die Aberrationen aufgrund des geringen Strahldurchmessers vernachlässigbar, so dass plankonvexe und plankonkave Linsen eine kostengünstige Alternative bei ausreichender Qualität darstellen.
- Plankonvexlinsen sind Positivlinsen und haben eine positive Brennweite f, sie fokussieren den Laserstrahl.
- Plankonkave Linsen sind sogenannte Negativlinsen und werden zur Strahlaufweitung eingesetzt.
LASER COMPONENTS Germany – Ihr kompetenter Partner für optische und optoelektronische Komponenten in Deutschland.
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