정밀 광학 시스템에서 빛을 한 방향으로 제어하는 ​​것은 종종 설계 과제의 일부일 뿐입니다. 다양한 파장이 기존의 원통형 렌즈를 통과할 때 굴절률의 변화로 인해 각 파장이 약간 다른 위치에 초점을 맞출 수 있습니다. 이러한 색채 효과는 광대역 조명, 다중 레이저 파장 또는 고해상도 이미징 모듈을 사용하는 시스템에서 더욱 두드러집니다.

기존 원통형 렌즈의 경우 단일 소재 디자인은 효과적인 1차원 포커싱과 빔 형성을 제공하지만 파장에 따른 초점 이동을 보상하지는 않습니다. 결과적으로 엔지니어는 시스템 보정 중에 이미지 일관성 감소, 불안정한 빔 프로필 및 추가 정렬 요구 사항을 경험할 수 있습니다.

이러한 제한으로 인해 원통형 빔 제어와 색수차 보정을 결합한 Achromatic Cemented Cylindrical Lenses 에 대한 관심이 높아졌습니다 . 분산 특성이 서로 다른 두 개의 광학 재료를 결합함으로써 이 렌즈는 레이저 및 이미징 용도에 필요한 방향 제어를 유지하면서 여러 파장에 걸쳐 보다 안정적인 광학 동작을 유지하도록 설계되었습니다.

Achromatic Cemented Cylindrical Lens가 색수차와 빔 형태를 제어하는 ​​방법

무색 접착 원통형 렌즈와 기존 원통형 렌즈의 근본적인 차이점은 광학 구조입니다.

표준 원통형 렌즈는 일반적으로 한 가지 유형의 유리를 사용합니다. 곡면은 단일 축을 따라 빛의 경로를 변경하므로 레이저 라인 생성, 빔 확장 및 빔 압축과 같은 응용 분야에 적합합니다. 그러나 광학 유리는 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 파장이 변하면 초점 위치가 바뀔 수 있습니다.

무색 접합 원통형 렌즈는 2요소 결합 구조를 통해 이 문제를 해결합니다. 광학 특성이 다른 두 개의 유리를 신중하게 선택하고 결합하여 분산 효과의 균형을 맞춥니다. 일반적인 재료 조합은 다음과 같습니다.

• N-BK7 & N-SF5;

• H-K9 및 H-ZF13.

이러한 재료 간의 분산 차이가 높을수록 광학 설계를 통해 파장 관련 초점 변화를 줄일 수 있습니다. 그 결과 광학 시스템이 여러 파장으로 작동할 때 빔 형성 성능이 더욱 일관됩니다.

2차원 포커싱 동작을 수정하는 구면 무색 렌즈와 달리 무색 접합 원통형 렌즈는 원통형 광 출력을 유지합니다. 단 하나의 축을 따라 계속해서 빛을 수정하므로 방향성 빔 제어가 필요한 응용 분야에 적합합니다.

예를 들어, 레이저 빔 성형 시스템에서 렌즈는 수직 방향의 원래 빔 특성을 유지하면서 한 방향으로 좁은 빔을 확장할 수 있습니다. 이미징 시스템에서는 파장 변화로 인한 초점 차이를 줄여 다양한 조명 소스를 사용할 때 광학적 일관성을 향상시킵니다.

ECOPTIK은 이러한 응용 분야에 맞는 맞춤형 광학 솔루션을 제공합니다. ECOPTIK은 광학 맞춤 제작 파트너로서 15년간 광학 부품 제조 기술을 연구해 왔으며 돔, 구면 렌즈, 미세 광학 부품, 원통형 거울, 필터, 프리즘, 윈도우 등 정밀 광학 제품을 제조하고 있습니다.

이 회사는 Schott, CDGM, Corning의 다양한 광학 소재는 물론 Sapphire, CaF₂, MgF₂, Fused Silica, Si, ZnSe, ZnS를 지원합니다. 렌즈 조립 서비스와 ZYGO 레이저 간섭계, ZEISS CMM Spectrum, Agilent Cary 7000 UMS를 포함한 고급 테스트 장비를 통해 ECOPTIK는 까다로운 응용 분야에 대해 검증된 성능 데이터가 포함된 광학 부품을 제공합니다.

Achromatic Cemented Cylindrical Lens와 Doublet: 차이점 이해하기

엔지니어들이 Achromatic Cemented Cylindrical Lenses와 Doublet를 비교할 때 주요 차이점은 단순히 광학 요소의 수에 있는 것이 아닙니다. 설계 목적과 광학적 보정 방법에 따라 실제 성능이 결정됩니다.

기존의 원통형 렌즈는 단일 광학 소재를 사용하며 기본적인 1차원 빔 제어 기능을 제공합니다. 단일 파장 레이저 응용 분야와 같이 파장 변화가 제한된 시스템에 적합합니다.

이중 원통형 렌즈에는 두 개의 광학 요소가 포함되어 있으며 단일 렌즈에 비해 특정 광학 특성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 표준 이중 디자인은 자동으로 무색 보정을 제공하지 않습니다. 특정 재료 매칭 및 광학 최적화가 없으면 파장에 따른 초점 이동이 계속 발생할 수 있습니다.

무색 접합 원통형 렌즈는 색 보정을 중심으로 특별히 설계되었습니다. 두 가지 유리 소재가 함께 작동하여 분산 차이를 줄여 렌즈가 여러 파장에 걸쳐 보다 안정적인 포커싱 동작을 유지할 수 있습니다.

이 차이는 다음과 같은 경우에 특히 중요합니다.

• 다중 파장 레이저 시스템;

• 정밀영상장비;

• 분광학 기기;

• 과학적인 측정 시스템.

이러한 응용 분야에서는 통제되지 않은 색 변화가 빔 정렬, 이미지 정확도 및 측정 반복성에 영향을 미칠 수 있습니다.

무색 접합 원통형 렌즈 가격에 영향을 미치는 요인

무색 접합 원통형 렌즈의 가격은 렌즈의 물리적 크기뿐만 아니라 여러 가지 엔지니어링 요소에 따라 달라집니다.

유리 소재 조합

선택한 유리 쌍은 색수차 보정 기능에 직접적인 영향을 미칩니다. N-BK7/N-SF5 및 H-K9/H-ZF13과 같은 조합은 안정적인 광학 성능을 달성하기 위해 신중한 재료 매칭과 제조 제어가 필요합니다.

직경 및 치수 요구 사항

ECOPTIK은 0.5mm에서 150mm까지의 직경 범위를 지원합니다. 직경이 클수록 연삭, 연마, 합착 과정에서 더 엄격한 제어가 필요합니다. 왜냐하면 작은 변형이나 결합 응력도 광학 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문입니다.

초점 거리 허용 오차

표준 초점 거리 허용 범위는 ±1% ~ ±3%이며, 정밀 등급은 ±1%를 달성할 수 있습니다.

레이저 시스템의 경우 초점 거리 편차는 빔 확장 비율, 초점 위치 및 정렬 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

표면 품질 및 정확성

표면 품질 옵션은 다음과 같습니다.

• 60/40;

• 40/20;

• 10/5.

표면 품질이 높을수록 민감한 광학 경로에서 산란과 원치 않는 빛 손실이 줄어듭니다.

표면 정확도 옵션에는 다음이 포함됩니다.

• λ/2;

• λ/4;

• λ/10 @632.8nm.

향상된 표면 정확도는 고해상도 이미징 및 정밀 측정 응용 분야에서 파면 제어를 유지하는 데 도움이 됩니다.

중심편차 및 제조관리

편심(Eccentricity)은 또 다른 중요한 매개변수입니다. ECOPTIK은 다음을 포함한 중심 편차 옵션을 제공합니다.

• <3 아크 분;

• <10아크 분

낮은 편심률은 원통형 광축과 기계적 장착 기준 사이의 정렬을 유지하는 데 도움이 되며 다중 요소 어셈블리의 빔 편차를 줄여줍니다.

코팅 선택은 파장 범위 및 응용 분야 요구 사항에 따라 맞춤화됩니다. 작동 조건에 따라 반사 방지 코팅 또는 기타 광학 코팅을 적용할 수 있습니다.

정밀 용도에 적합한 Achromatic Cemented Cylindrical Lens 선택

올바른 무색 접착 원통형 렌즈는 광학 요구 사항과 시스템 설계 간의 관계에 따라 달라집니다.

레이저 빔 성형의 경우 우선순위는 다양한 파장에 걸쳐 일관된 빔 크기를 유지하는 것일 수 있습니다. 고해상도 이미징의 경우 색 초점 이동을 제어하는 ​​것이 더 중요할 수 있습니다. 과학 장비에서는 반복성과 광학적 안정성이 최종 구성요소 선택을 결정하는 경우가 많습니다.

ECOPTIK 무색 시멘트 원통형 렌즈 지원:

• N-BK7 & N-SF5 및 H-K9 & H-ZF13을 포함한 유리 조합;

• 직경 범위는 0.5mm에서 150mm까지입니다.

• 고정밀 요구 사항에 대해 +0.0/-0.1mm ~ ±0.025mm의 직경 공차;

• ±1% ~ ±3%의 초점 거리 허용 오차;

• 최대 10/5의 표면 품질;

• 632.8nm에서 최대 λ/10의 표면 정확도;

• 3 arc min 미만의 중심 편차;

• 맞춤형 코팅 솔루션.

색수차 보정, 1차원 빔 제어 및 정밀 제조 능력을 결합한 무색 접합 원통형 렌즈는 여러 파장에 걸쳐 안정적인 성능이 필요한 광학 시스템에 실용적인 솔루션을 제공합니다. 레이저 가공, 고급 이미징 및 정밀 측정 장비의 경우 올바른 원통형 렌즈 디자인은 광학 조정 문제를 줄이고 장기적인 시스템 일관성을 향상시킬 수 있습니다.