Co jsou asféry? Využití asfér v optických systémech
Autor: Bryan Ng – marketingový manažer
Střih: Qu Yingli – ředitel výzkumu a vývoje
Vydáno dne:
Naposledy upraveno:
Asférické čočky, známé také jako asféry, se ukázaly jako klíčový hráč v optice a přetvářely způsob, jakým vnímáme a zachycujeme svět. Na rozdíl od tradičních sférických čoček přinášejí asféry novou úroveň přesnosti a jasnosti v optickém designu.
1. Co jsou asféry?
Asférické tvary se odchylují od symetrického tvaru koule. Na rozdíl od sférických čoček, které mají rovnoměrné zakřivení, se asféry mohou pochlubit různým zakřivením po celém svém povrchu.

Aspherics využívá pokročilé matematické funkce k dosažení svých jedinečných tvarů. Pečlivým výpočtem zakřivení v různých bodech mohou optičtí inženýři optimalizovat čočku pro konkrétní aplikace, snížit zkreslení a zlepšit celkovou kvalitu obrazu.
2. Výhody používání asfér
Výhody začlenění asférických čoček do optických systémů jsou rozmanité. Asférické čočky v první řadě umožňují efektivnější korekci optických aberací, minimalizují sférické aberace a zajišťují jasnější a přesnější zobrazení , čímž zlepšují výkon.
Asférické prvky také přispívají ke snížení velikosti a hmotnosti optických systémů, díky čemuž jsou zvláště cenné v kompaktních zařízeních, jako jsou fotoaparáty a chytré telefony. Tyto čočky navíc zvyšují účinnost sběru světla, což vede k jasnějšímu a živějšímu obrazu.
Asférické prvky také balí svou sílu do menších rozměrů, čímž se snižuje objem laserových systémů a zobrazovacích zařízení. Představte si ruční laserové skenery mapující celé budovy s naprostou přesností nebo miniaturní endoskopy procházející úzkými prostory v lidském těle, to vše je možné díky kompaktnímu zázraku asférických prvků. Věda, která stojí za asférickými prvky, otevírá dveře k nesčetným možnostem v oblastech od fotografie, astronomie a laserových aplikací až po lékařské zobrazování.
3. Aplikace asfér v různých odvětvích
3.1 Lékařské zobrazování

Asférické čočky nacházejí uplatnění v různých odvětvích a dokazují svou všestrannost. V medicíně hrají klíčovou roli v endoskopech a lékařských zobrazovacích zařízeních , kde poskytují lékařům jasnější obraz pro diagnostiku.
3.2 Dalekohledy
Astronomové těží z přesnosti asfér v dalekohledech, což umožňuje detailní pozorování. Kromě toho jsou objektivy nedílnou součástí vývoje vysoce výkonných fotoaparátů a zajišťují profesionálním fotografům zachycení okamžiků s nebývalou čistotou.
3.3 Laserové aplikace

Asférické paprsky dokáží zaostřit laserové paprsky do ultra přesných, ultra tenkých čar, což je ideální pro laserové řezání složitých vzorů nebo svařování mikroskopických součástek. Představte si chirurgické roboty ovládající asféricky naváděné lasery pro jemné, minimálně invazivní zákroky nebo laserové tiskárny leptající mistrovská díla s ohromujícími detaily.
Tolerance průměru: ± 0.01mm
Tolerance tloušťky: ± 0.01mm
Tolerance ohniskové vzdálenosti: ± 1%
Centrace: < 1 oblouk min
Jasná clona: > 90%
Nepravidelnost P-V: <0.15 um
Kvalita povrchu: 40 / 20 60 / 40
AR povlak: R<0.2 % na povrch @ 1030-1090 nm
Materiál: Tavený oxid křemičitý, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, Chalkogenidy
Povlak: Podle požadavku
Specifikace 1: Wavelength Opto-Electronic Laserová asférická čočka
| Číslo | Vlnová délka (nm) | EFL (mm) | Dia (mm) | Materiál | ET (mm) | CT (mm) | BFL (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LFAS-35-40-ET5.43 *NOVÝ* | 1075 | 40.0 | 35.0 | Tavená silika | 5.43 | 13.6 | 30.6 |
| LFAS-35-50-ET3.82 *NOVÝ* | 1075 | 50.0 | 35.0 | Tavená silika | 3.82 | 10.2 | 42.2 |
| LFAS-1.5-100-ET4 | 1064 | 100.0 | 38.1 | Tavená silika | 4.00 | - | 95.2 |
| LFAS-1.5-125-ET4 | 1064 | 125.0 | 38.1 | Tavená silika | 4.00 | - | 120.7 |
| LFAS-1.5-150-ET4 | 1064 | 150.0 | 38.1 | Tavená silika | 4.00 | - | 146.0 |
| LFAS-1.5-200-ET4 | 1064 | 200.0 | 38.1 | Tavená silika | 4.00 | - | 196.4 |
| LSIA-25-12.5 | Nepovlečené | 12.5 | 25.0 | Křemík | - | - | - |
| LSIA-25-25 | Nepovlečené | 25.0 | 25.0 | Křemík | - | - | - |
| LSIA-25-50 | Nepovlečené | 50.0 | 25.0 | Křemík | - | - | - |
| LZA-25.4-12.7 | Nepovlečené | 12.7 | 25.4 | Selenid zinku | - | - | - |
| LZA-25.4-25.4 | Nepovlečené | 25.4 | 25.4 | Selenid zinku | - | - | - |
| LZA-25.4-50.8 | Nepovlečené | 50.8 | 25.4 | Selenid zinku | - | - | - |
Tabulka 1: Wavelength Opto-Electronic Laserové asférické čočky

Wavelength Opto-Electronic nabídek tvarované skleněné asférické čočky v různých ohniskových vzdálenostech. Tyto nekonečné konjugované asférické čočky lze použít buď ke kolimaci laserové diody nebo jiného bodového zdroje. Jako kolimátor s laserovou diodou jsou tyto tvarované asféry navrženy tak, aby produkovaly kolimovaný jednovidový paprsek s nízkou chybou čela vlny.
| Číslo | EFL (mm) | NA | OD (mm) | WD (mm) | Design WL (nm) | Materiál | AR povlak *(-A,- B, -C) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LMAS-3.0-2.0 | 2.00 | 0.50 | 3.00 | 1.09 | 780 | D-ZK3 | A, B, C |
| LMAS-4.5-2.75 | 2.75 | 0.64 | 4.50 | 1.50 | 830 | D-ZLAF52LA | A, B, C |
| LMAS-6.32-4.02 | 4.02 | 0.60 | 6.33 | 2.41 | 408 | D-LAK6 | A, B, C |
| LMAS-6.35-6.43 | 6.43 | 0.43 | 6.35 | 4.70 | 830 | D-ZK2N | A, B, C |
| LMAS-9.94-8.0 | 8.00 | 0.50 | 9.94 | 5.90 | 780 | D-ZK3 | A, B, C |
| LMAS-8.0-11.18 | 11.18 | 0.31 | 8.00 | 9.69 | 635 | D-ZK2N | A, B, C |
| LMAS-6.32-13.85 | 13.85 | 0.18 | 6.33 | 12.10 | 650 | D-ZK3 | A, B, C |
| LMAS-8.0-22.58 | 22.58 | 0.15 | 8.00 | 21.25 | 532 | D-ZK2N | A, B, C |
Tabulka 2: Wavelength Opto-Electronic Tvarované skleněné asféry
Naše precizně lisované asféry jsou replikovány z formy s dlouhou životností pro vysoce konzistentní výkon. Replikovaný proces formování skleněných asfér se dobře hodí k výrobě čoček, které jsou jak vysoce výkonné, tak vysoce nákladově efektivní.
Každá tvarovaná asférická čočka je potažena AR, aby se snížily odrazy od zdroje světla a zvýšila účinnost přenosu. Vícevrstvé širokopásmové AR povlaky jsou dostupné ve třech vlnových délkách: „A“ (400-700 nm), „B“ (650-1100 nm) a „C“ (1050-1700 nm).
- Kolimuje nebo zaostřuje laserové světlo
- Ideální pro laserové diodové a vláknové moduly
- High-NA pro zachycení celé rychlé osy LD
- Nabídka různých ohniskových vzdáleností
3.4 Spotřební elektronika

Asféry jsou také používány v spotřební elektronika jako telefonních kamer a LiDAR pro autonomní vozidla. Wavelength Opto-Electronic vyrábí tvarované asféry buď ze skla nebo plastu.
| TECHNICKÉ ÚDAJE | Přesnost | Ultra-přesnost |
| Průměr | 1-25mm | 1-20mm |
| Day Tolerance | ± 0.015mm | ± 0.005mm |
| Tolerance tloušťky | ± 0.03mm | ± 0.005mm |
| Nepravidelnost (PV) | 1μm | 0.6μm |
| Nepravidelnost (RMS) | 0.3μm | 0.08-0.15 um |
| Chyba centrování | 1 ' | |
| Kvalita povrchu | 40-20 | 20-10 |
| Povlak | Přizpůsobitelné | Přizpůsobitelné |
4. Hledáte spolehlivého dodavatele asfér?
Zatímco asférické čočky nabízejí pozoruhodné výhody, jejich design a výroba představují jedinečné výzvy. Wavelength Opto-Electronic má přesné výrobní procesy potřebné k dosažení složitých tvarů požadovaných u asférických konstrukcí. Naše nejmodernější zařízení, včetně CNC obrábění a diamantového soustružení, usnadnily výrobu vysoce kvalitních asfér, což je hnacím motorem inovací v optickém průmyslu.
| Tolerance | Standard | Přesnost | Vysoká přesnost |
| Materiály | Sklo: BK7, tavený oxid křemičitý, fluorid | ||
| Krystal: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, Chalkogenid | |||
| Kov: Cu, Al | |||
| Plast: PMMA, akryl | |||
| Průměr Rozsah | Minimum: 10 mm, Maximum: 200 mm | ||
| Průměr Tolerance | ± 0.1mm | ± 0.025mm | ± 0.01mm |
| Středová tloušťka Tolerance | ± 0.1mm | ± 0.05mm | ± 0.01mm |
| Průhyb Tolerance | ± 0.05mm | ± 0.025mm | ± 0.01mm |
| Max Sag měřitelný | 25 mm max | 25 mm max | 25 mm max |
| Asférická nepravidelnost (PV) | 3μm | 1μm | <0.06 um |
| Tolerance poloměru | ± 0.3% | ± 0.1% | 0.01% |
| Centrování | 3min | 1min | 0.5min |
| RMS drsnost povrchu | 20 A° | 5 A° | 2.5 A° |
| Kvalita povrchu | 80-50 | 40-20 | 10-5 |
