Главная>>Продукция>>Линзы>>Микролинзы

Микролинзы и микрооптика: шариковые линзы, полусферы и гиперполусферы от 1 мм

Алкор Текнолоджиз производит микролинзы и микрооптику — плосковыпуклые и двояковыпуклые микролинзы, шариковые линзы, полусферы, гиперполусферы и буллет-линзы — диаметром от 1 мм на собственном производстве в Санкт-Петербурге. Материалы: К8/N-BK7, кварц КУ-1/JGS-1, Si (HRFZ для ТГц), Ge, ZnSe, CaF₂, сапфир, MgF₂. Допуск на размер до +0/–0.03 мм, децентрировка до 0.01 мм, чистота поверхности до 20/10. Применения: стыковка оптических волокон, коллимация лазерных диодов, ТГц-детекторы, эндоскопы, оптические ловушки. Аналоги Edmund Optics, Thorlabs. Партии от 10 штук (прецизионные типы) и от 500 штук (серийные шариковые). КП в течение 24 часов.

Присылайте запросы и чертежи на электронную почту. Наши специалисты помогут подобрать оптимальное решение для вашей задачи.

Четыре типа микролинз: как выбрать правильную геометрию

Существуют шариковые типы линз, гиперполусферы, полусферы, сферы. Выбор между ними определяется задачей, необходимой числовой апертурой и допустимым смещением пятна при монтаже:

Плосковыпуклые микролинзы. Плоская задняя и выпуклая передняя поверхности. Стандартная геометрия для коллимации и фокусировки при умеренных апертурах. Проще в юстировке, чем шариковая (плоскость задней грани задаёт положение). Плосковыпуклые микролинзы широко применяются в оптике, микролазерных системах и в медицинских приборах. Наша компания изготавливает плосковыпуклые микролинзы диаметром от 1 до 10мм из оптического стекла, Кварцевого стекла, Ge, Si, ZnSe, CaF2 и сапфира по чертежам заказчика.

Шариковая линза — полная сфера. Числовая апертура максимальна для данного диаметра. Симметрична — нет преферентного направления, что удобно при конфигурации «волокно–воздух–волокно» без строгой ориентации. Применяется для стыковки торцов оптических волокон, коллимации лазерных диодов. Диаметр от 1 мм.

Полусфера — сфера, разрезанная по экватору. Плоская грань — рабочий интерфейс с детектором или источником. Оптическая ось чётко определена. Применяется как иммерсионная линза для детекторов — увеличивает эффективную апертуру детектора без виньетирования. Полусфера из высокоомного кремния (HRFZ-Si) применяется как иммерсионная линза для ТГц-детекторов и антенн — согласует апертуру детектора с оптической системой, обеспечивая максимальный световой поток.

Гиперполусфера — полусфера с высотой, превышающей радиус (h > R, примерно h = R(1 + 1/n), где n — показатель преломления). Гиперполусфера как иммерсионная линза обеспечивает синтетическую числовую апертуру в n² раз больше, чем полусфера из того же материала при том же диаметре. Это максимальная концентрация потока на детектор среди всех иммерсионных конфигураций. Для Si (n = 3.4) выигрыш по числовой апертуре в 11.5 раза по сравнению с воздушной системой.

Буллет-линза — гибридная конструкция: цилиндрическая часть + полусфера на торце. Цилиндр упрощает монтаж и юстировку — он вставляется в V-канавку или трубчатую оправу. Стандартный компонент в сборках для стыковки волокна с лазерным диодом.

Объём заказа: наша Компания готова предложить микрооптику по чертежам заказчика от тестовых образцов и прототипов до серийных поставок оптических деталей крупными партиями.

Применения микрооптики: по типу системы

Стыковка оптических волокон (шариковые линзы)

Шариковые линзы чаще всего используются для сопряжения света из волокон. Полушаровые линзы идеально подходят для таких применений, как волоконная связь, эндоскопия, микроскопия и оптические приёмные устройства. Zavododv Шариковая линза устанавливается между торцами двух оптических волокон (или между волокном и лазерным чипом) в V-образной канавке. Сферическая симметрия линзы допускает небольшие угловые рассогласования без катастрофического роста потерь. Применяется в оптических изоляторах, аттенюаторах, разветвителях, в компонентах VOLC-сборок, в мультиплексорах WDM. Материал — К8/N-BK7 (стандарт для телеком-диапазона 1310/1550 нм) или кварц КУ-1 для систем с УФ-каналом. Диаметр от 1.0 мм. Минимальная партия — от 500 штук для серийных шариков; прецизионные единичные позиции — от 10 штук.

Коллимация лазерных диодов (шариковые и буллет-линзы)

Лазерные диоды с торцевым выводом излучения имеют большую расходимость пучка — до 40° по быстрой оси. Шариковая линза малого диаметра (1–3 мм), установленная вплотную к грани диода, коллимирует пучок с минимальными потерями благодаря высокой числовой апертуре. Буллет-линза с цилиндрической посадочной частью обеспечивает точное позиционирование без дополнительных элементов крепления. Материалы: К8 для диапазона 780–1650 нм; кварц для систем с диодами в диапазоне 400–780 нм; CaF₂ для диодов MWIR 2–5 мкм; ZnSe для CO₂-диодных систем 10 мкм.

ТГц-детекторы и ТГц-спектрометры (полусферы и гиперполусферы HRFZ-Si) Для ТГц-применений предлагаются линзы, изготовленные из высокоомного кремния HRFZ-Si.

Полусферы и гиперполусферы из HRFZ-Si — стандартный компонент систем ТГц-спектроскопии и ТГц-визуализации. Принцип работы: плоская грань иммерсионной линзы прилегает к поверхности детектора (фотопроводящей антенны или болометра). Высокий показатель преломления HRFZ-Si (n ≈ 3.4 в ТГц-диапазоне) увеличивает эффективную апертуру: полусфера — в n раз (3.4×), гиперполусфера — в n² раз (≈11.5×) по числовой апертуре. Это критически важно для повышения чувствительности ТГц-систем: без иммерсионной линзы излучение, испускаемое антенной в подложку GaAs или InGaAs (n ≈ 3.6), полностью претерпевает полное внутреннее отражение и не выходит в воздух. Полусфера из Si «согласует» подложку с воздухом, обеспечивая максимальный выход. Стандартные диаметры Si-полусфер: 5, 8, 10, 12 мм. Нестандартные — по чертежу. Точность плоскостности плоской грани: λ/10 при 633 нм.

Эндоскопы и медицинская оптика (полусферы и микролинзы)

Полушаровые линзы идеально подходят для эндоскопии и медицинского оборудования. Полусферы из К8 и сапфира применяются на дистальном конце эндоскопа как объективная линза. Сапфир предпочтителен в агрессивных средах — химически инертен, выдерживает автоклавирование (134°C, 3 атм). Микролинзы из кварца для диагностических систем с УФ-возбуждением (флуоресцентная эндоскопия). Минимальный диаметр полусферы для эндоскопа: 1 мм (стандарт для минимально инвазивных систем). Производим по чертежам стандартных эндоскопических оправ.

Оптические ловушки и лазерный пинцет (шариковые линзы)

В оптических ловушках (лазерном пинцете, laser tweezers) фокусирующая линза с высокой NA фокусирует лазерный пучок до субмикронного пятна, удерживающего биологические объекты. Шариковая кварцевая линза с диаметром 1.5–2 мм из КУ-1 обеспечивает NA > 0.5 при работе с масляной иммерсией. Применяется в биофизических лабораториях для измерений механических свойств ДНК, белков, клеточных мембран.

Машинное зрение с узкими рабочими расстояниями

Плосковыпуклые микролинзы диаметром 2–5 мм из К8 применяются в компактных объективах для промышленного машинного зрения, эндоскопических камер и встраиваемых систем инспекции где рабочее расстояние <10 мм и требуется максимальная компактность.

Заказать микролинзы по чертежу

Пришлите чертёж или ТЗ на sales@alkor.net: тип микролинзы (плосковыпуклая / шариковая / полусфера / гиперполусфера / буллет), материал, диаметр, радиус кривизны (для шариковых — только диаметр), покрытие, количество. КП в течение 24 часов. По телефону +7 812 363 12 40
По электронной почте technologies@alkor.net