Que sont les asphères ? Utilisation d'asphères dans les systèmes optiques

Auteur : Bryan Ng – Responsable marketing

Editeur : Qu Yingli – Directeur R&D

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Les lentilles asphériques, également connues sous le nom d’asphères, sont devenues un acteur clé de l’optique, remodelant la façon dont nous percevons et capturons le monde. Contrairement aux lentilles sphériques traditionnelles, les asphères introduisent un nouveau niveau de précision et de clarté dans la conception optique.

1. Que sont les asphères ?

Les asphériques s'écartent de la forme symétrique d'une sphère. Contrairement aux lentilles sphériques, qui ont une courbure uniforme, les asphères présentent des courbures variables sur leur surface.

Diagramme des asphères et des lentilles sphériques
Figure 1 : Asphérique vs. Lentille sphérique

Les asphériques exploitent des fonctions mathématiques avancées pour obtenir leurs formes uniques. En calculant soigneusement la courbure en différents points, les ingénieurs optiques peuvent optimiser l'objectif pour des applications spécifiques, réduisant ainsi les distorsions et améliorant la qualité globale de l'image.

2. Avantages de l'utilisation des asphères

L'intégration de lentilles asphériques dans les systèmes optiques présente de nombreux avantages. Avant tout, elles permettent une correction plus efficace des aberrations optiques, minimisant les aberrations sphériques et garantissant une imagerie plus nette et plus précise , améliorant ainsi les performances.

Les asphériques contribuent également à réduire la taille et le poids des systèmes optiques, ce qui les rend particulièrement utiles dans les appareils compacts tels que les appareils photo et les smartphones. De plus, ces objectifs améliorent l’efficacité de la collecte de la lumière, conduisant à des images plus lumineuses et plus vives.

Les particules asphériques offrent une puissance remarquable dans un format compact, réduisant ainsi l'encombrement des systèmes laser et des dispositifs d'imagerie. Imaginez des scanners laser portables cartographiant des bâtiments entiers avec une précision extrême, ou des endoscopes miniatures explorant les espaces les plus étroits du corps humain : tout cela est rendu possible par la compacité exceptionnelle des particules asphériques. La science qui sous-tend ces particules ouvre la voie à une multitude de possibilités dans des domaines aussi variés que la photographie, l'astronomie, les applications laser et l'imagerie médicale.

3. Applications des asphères dans tous les secteurs

3.1 Imagerie médicale

Imagerie optique médicale
Imagerie biomédicale

Les lentilles asphériques trouvent des applications dans de nombreux secteurs, témoignant de leur polyvalence. En médecine, elles jouent un rôle crucial dans les endoscopes et les appareils d'imagerie médicale , offrant aux cliniciens des images plus nettes pour le diagnostic.

3.2 Télescopes

Les astronomes bénéficient de la précision des asphères des télescopes, permettant des observations détaillées. De plus, les objectifs font partie intégrante du développement d’appareils photo hautes performances, garantissant aux photographes professionnels de capturer des moments avec une clarté inégalée.

3.3 Applications lasers

Lentille de mise au point - Lentille asphérique en verre
Wavelength Opto-Electronic Lentille asphérique laser

Les asphériques permettent de focaliser les faisceaux laser en lignes ultra-précises et ultra-fines, idéales pour la découpe laser de motifs complexes ou le soudage de composants microscopiques. Imaginez des robots chirurgicaux utilisant des lasers guidés par des asphériques pour des interventions délicates et mini-invasives, ou des imprimantes laser gravant des chefs-d'œuvre avec une précision stupéfiante.

Tolérance de diamètre: ± 0.01mm
Tolérance d'épaisseur: ± 0.01mm
Tolérance de distance focale: ± 1%
Centrage: < 1 arc min
Ouverture claire: >90%
Irrégularité P-V : <0.15 µm
Qualité de surface: 40 / 20 60 / 40
Revêtement AR: R<0.2% par surface @ 1030-1090nm
Matière:  Silice fondue, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, Chalcogénures
Enrobage: Selon l'exigence

Spécifications 1: Wavelength Opto-Electronic Lentille asphérique laser

RéférenceLongueur d'onde (nm)LEF (mm)Dia (mm)SourceET (mm)TC (mm)BFL (mm)
LFA-35-40-ET5.43 *NOUVEAU*107540.035.0Silice fondue5.4313.630.6
LFA-35-50-ET3.82 *NOUVEAU*107550.035.0Silice fondue3.8210.242.2
LFA-1.5-100-ET41064100.038.1Silice fondue4.00-95.2
LFA-1.5-125-ET41064125.038.1Silice fondue4.00-120.7
LFA-1.5-150-ET41064150.038.1Silice fondue4.00-146.0
LFA-1.5-200-ET41064200.038.1Silice fondue4.00-196.4
LSIA-25-12.5Non couché12.525.0Silicone---
LSIA-25-25Non couché25.025.0Silicone---
LSIA-25-50Non couché50.025.0Silicone---
LZA-25.4-12.7Non couché12.725.4Séléniure de zinc---
LZA-25.4-25.4Non couché25.425.4Séléniure de zinc---
LZA-25.4-50.8Non couché50.825.4Séléniure de zinc---

Tableau 1: Wavelength Opto-Electronic Lentilles asphériques laser

Optique moulée Lentille asphérique moulée
Wavelength Opto-Electronic Lentilles asphériques en verre moulé

Wavelength Opto-Electronic offre lentilles asphériques en verre moulé dans une variété de distances focales. Ces lentilles asphériques conjuguées infinies peuvent être utilisées pour collimater une diode laser ou une autre source ponctuelle. En tant que collimateur à diode laser, ces asphères moulées sont conçues pour produire un faisceau monomode collimaté avec une faible erreur de front d'onde.

CodeLEF (mm)NAOD (mm)DE (mm)Conception WL (nm)SourceRevêtement AR
*(-A,-B, -C)
LMAS-3.0-2.02.000.503.001.09780D-ZK3A, B, C
LMAS-4.5-2.752.750.644.501.50830D-ZLAF52LAA, B, C
LMAS-6.32-4.024.020.606.332.41408D-LAK6A, B, C
LMAS-6.35-6.436.430.436.354.70830D-ZK2NA, B, C
LMAS-9.94-8.08.000.509.945.90780D-ZK3A, B, C
LMAS-8.0-11.1811.180.318.009.69635D-ZK2NA, B, C
LMAS-6.32-13.8513.850.186.3312.10650D-ZK3A, B, C
LMAS-8.0-22.5822.580.158.0021.25532D-ZK2NA, B, C

Tableau 2: Wavelength Opto-Electronic Asphères en verre moulé

Nos asphères moulées avec précision sont reproduites à partir d'un moule à longue durée de vie pour des performances très constantes. Le processus de moulage d'asphères de verre répliqué se prête bien à la fabrication de lentilles à la fois hautes performances et très rentables.

Chaque lentille asphérique moulée est recouverte d'un revêtement AR pour réduire les réflexions sur la source lumineuse et augmenter l'efficacité de la transmission. Les revêtements AR multicouches à large bande sont disponibles sur trois plages de longueurs d'onde : « A » (400-700 nm), « B » (650-1100 1050 nm) et « C » (1700 XNUMX-XNUMX XNUMX nm).

  • Collimate ou focalise la lumière laser
  • Idéal pour les modules à diode laser et fibre
  • High-NA pour capturer l'axe rapide complet du LD
  • Variété de focales offertes

3.4 Consumer Electronics

Application Véhicule Autonome
Analyse des véhicules autonomes

Asphères sont également utilisés dans l'électronique grand public comme caméras de téléphone et LiDAR pour véhicules autonomes. Wavelength Opto-Electronic fabrique des asphères moulées en verre ou en matières plastiques.

Spécifications techniquesLa précisionUltra-précision
Diamètre1-25mm1-20mm
Diametre Ø Tolérance± 0.015mm± 0.005mm
Tolérance d'épaisseur± 0.03mm± 0.005mm
Irrégularité (PV)1μm0.6μm
Irrégularité (RMS)0.3μm0.08-0.15µm
Erreur de centrage1’
Qualité de surface40-2020-10
RevêtementPersonnalisablePersonnalisable
Spécifications 2: Wavelength Opto-Electronic Asphères moulées pour l'électronique grand public

4. Vous recherchez un fournisseur d’asphères fiable ?

Si les lentilles asphériques offrent des avantages remarquables, leur conception et leur production présentent des défis uniques. Wavelength Opto-Electronic a procédés de fabrication de précision requis pour obtenir les formes complexes exigées par les conceptions asphériques. Nos installations de pointe, notamment l'usinage CNC et le tournage au diamant, ont facilité la production d'asphères de haute qualité, stimulant ainsi l'innovation dans l'industrie optique.

ToléranceStandardLa précisionHaute précision
Matériel RequisVerre : BK7, silice fondue, fluorure
Cristal : ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, Chalcogénure
Métal : Cu, Al
Plastique : PMMA, Acrylique
Diamètre AutonomieMinimum : 10 mm, Maximum : 200 mm
Diamètre Tolérance± 0.1mm± 0.025mm± 0.01mm
Épaisseur centrale Tolérance± 0.1mm± 0.05mm± 0.01mm
S'affaisser Tolérance± 0.05mm± 0.025mm± 0.01mm
Max affaissement mesurable25 mm maximum25 mm maximum25 mm maximum
Irrégularité asphérique (PV)3μm1μm<0.06 µm
Tolérance de rayon± 0.3%± 0.1%0.01 %
Centrage3 minutes d'arc1 minutes d'arc0.5 minutes d'arc
Rugosité de surface RMS20A°5A°2.5A°
Qualité de surface80-5040-2010-5
Spécifications 3: Wavelength Opto-Electronic Capacités de fabrication d’asphères
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