準(zhǔn)直光束秒變貝塞爾光束？高精度圓錐透鏡（Axicons）選型指南

導(dǎo)語

在現(xiàn)代激光加工、超分辨顯微成像以及光鑷技術(shù)中，如何將常見的準(zhǔn)直高斯光束，轉(zhuǎn)化為無衍射的貝塞爾光束（Bessel beams）或環(huán)形光束？

這往往是許多光學(xué)工程師在搭建光路時(shí)面臨的挑戰(zhàn)。今天，我們將為您詳細(xì)介紹實(shí)現(xiàn)這一光束整形“魔法"的核心元件——圓錐透鏡（Axicons）。無論您是進(jìn)行前沿科研，還是開發(fā)工業(yè)級(jí)激光設(shè)備，這篇硬核選型指南都將為您提供具有價(jià)值的參考！

01. 什么是圓錐透鏡（Axicons）？它能做什么？

圓錐透鏡（Axicons），又被稱為錐形棱鏡。韻翔光電提供的標(biāo)準(zhǔn)平凸圓錐透鏡，具有一個(gè)獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)：一面為錐形（Conical）表面，另一面為平面（Plano）。

這種特殊的設(shè)計(jì)賦予了它強(qiáng)大的光束整形能力：

• 生成貝塞爾光束：在近場中，它可以將準(zhǔn)直的高斯光束轉(zhuǎn)化為近似無衍射的貝塞爾光束，這種光束在傳播過程中能保持極小的光斑尺寸而不發(fā)散。

• 生成環(huán)形光斑：將光束轉(zhuǎn)化為優(yōu)秀的環(huán)形分布。

軸棱錐與球面透鏡組合可產(chǎn)生環(huán)形聚焦光斑。

• 組合應(yīng)用：如果將圓錐透鏡與球面透鏡組合使用，還可以將平行激光束轉(zhuǎn)換為厚壁的空心“光管"（hollow "pipe" of light），或產(chǎn)生環(huán)形焦點(diǎn)。

雙軸棱錐組合則可形成壁厚較大的中空光管。

02. BK7 vs UVFS：如何選擇合適的基底材料？

為了滿足不同波段和功率的應(yīng)用需求，我們提供了兩種主流的光學(xué)材料供您選擇：

1. BK7（N-BK7）—— 高性價(jià)比的常規(guī)之選

• 適用場景：可見光到近紅外波段的常規(guī)應(yīng)用。

• 優(yōu)勢：價(jià)格親民，性能穩(wěn)定，是實(shí)驗(yàn)室常規(guī)光路搭建的理想選擇。

2. UVFS（紫外熔融石英）—— 高功率與紫外波段的利器

• 適用場景：高功率激光器、飛秒激光器以及紫外波段應(yīng)用。

• 優(yōu)勢：具有極低的熱膨脹系數(shù)和優(yōu)異的紫外透過率，能夠有效抵抗高功率激光帶來的熱透鏡效應(yīng)，確保光路盡致穩(wěn)定。

03. 嚴(yán)苛工藝，鑄就出眾光學(xué)品質(zhì)

圓錐透鏡系列具備以下出色的規(guī)格參數(shù)：

• 豐富的錐角選擇：提供從90° 到 179° 的多種頂角（Apex Angle）規(guī)格，滿足不同發(fā)散角和光環(huán)尺寸的設(shè)計(jì)需求。

• 標(biāo)準(zhǔn)尺寸：提供 ? 25.4 mm (1英寸) 和 ? 30 mm 兩種標(biāo)準(zhǔn)外徑，通光孔徑高達(dá) 90%。

• 高表面質(zhì)量：表面光潔度達(dá)到 60-40 scratch & dig (MIL-PRF-13830B 標(biāo)準(zhǔn))。

• 精準(zhǔn)的錐頂控制：錐頂?shù)箞A（Apex rounding）直徑嚴(yán)格控制在 <3 mm 以內(nèi)，確保光束中心的整形質(zhì)量。

• 面型精度：平面?zhèn)龋⊿2）表面不規(guī)則度達(dá) λ @ 633 nm，錐面?zhèn)龋⊿1）控制在 ±2.5 micron。

04. 靈活的定制化鍍膜服務(wù)

除了未鍍膜（Uncoated）的標(biāo)準(zhǔn)件，我們也提供強(qiáng)大的定制鍍膜服務(wù)，以最大限度地減少反射損耗：

• AR 增透膜：可針對 350-1600 nm 范圍內(nèi)的任意指定波長，提供單面反射率 R < 0.2% 的增透膜。

• BBAR 寬帶增透膜：提供單面反射率 R < 1% 的寬帶增透膜，覆蓋以下熱門波段：

? 紫外 (UV)：250-400 nm

? 可見光 (VIS)：400-700 nm

? 近紅外 (NIR)：700-1000 nm

? 紅外 (IR)：1000-1700 nm

注：如果您需要其他特殊光學(xué)材料或特定鍍膜，支持按需定制！

結(jié)語

無論您是在探索微觀世界的光學(xué)捕獲，還是在工業(yè)界追求盡致的激光切割工藝，一枚高品質(zhì)的圓錐透鏡都是剛需的基石。韻翔光電憑借豐富的產(chǎn)品線和嚴(yán)苛的質(zhì)量控制，致力于為您提供可靠的光學(xué)解決方案。

【行動(dòng)號(hào)召】

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