Cosa sono le asfere? Utilizzo delle asfere nei sistemi ottici

Autore: Bryan Ng – Responsabile marketing

Redattore: Qu Yingli – Direttore ricerca e sviluppo

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Le lenti asferiche, note anche come asfere, sono emerse come un attore chiave nell'ottica, rimodellando il modo in cui percepiamo e catturiamo il mondo. A differenza delle tradizionali lenti sferiche, le asfere introducono un nuovo livello di precisione e chiarezza nel design ottico.

1. Cosa sono gli Asferi?

Gli asferici si discostano dalla forma simmetrica di una sfera. A differenza delle lenti sferiche, che hanno una curvatura uniforme, le asfere vantano curvature variabili sulla loro superficie.

Asfere e diagramma delle lenti sferiche
Figura 1: Asferico vs. Lente sferica

Gli asferici sfruttano funzioni matematiche avanzate per ottenere le loro forme uniche. Calcolando attentamente la curvatura in diversi punti, gli ingegneri ottici possono ottimizzare l'obiettivo per applicazioni specifiche, riducendo le distorsioni e migliorando la qualità complessiva dell'immagine.

2. Vantaggi dell'utilizzo delle Asfere

I vantaggi derivanti dall'integrazione di lenti asferiche nei sistemi ottici sono molteplici. Innanzitutto, le lenti asferiche consentono una correzione più efficiente delle aberrazioni ottiche, minimizzando le aberrazioni sferiche e garantendo immagini più nitide e precise , migliorando così le prestazioni.

Gli elementi asferici contribuiscono anche a ridurre le dimensioni e il peso dei sistemi ottici, rendendoli particolarmente preziosi nei dispositivi compatti come fotocamere e smartphone. Inoltre, questi obiettivi migliorano l'efficienza di raccolta della luce, garantendo immagini più luminose e vivide.

Le lenti asferiche racchiudono la loro straordinaria potenza in dimensioni ridotte, diminuendo l'ingombro dei sistemi laser e dei dispositivi di imaging. Si pensi agli scanner laser portatili in grado di mappare interi edifici con precisione millimetrica, o agli endoscopi miniaturizzati che esplorano gli spazi ristretti all'interno del corpo umano: tutto ciò è reso possibile dalla straordinaria compattezza delle lenti asferiche. La scienza alla base delle lenti asferiche apre le porte a una miriade di possibilità in campi che spaziano dalla fotografia, all'astronomia, alle applicazioni laser e all'imaging medicale.

3. Applicazioni di Aspheres in tutti i settori

3.1 Imaging medico

Imaging ottico medico
Imaging biomedico

Le lenti asferiche trovano applicazione in svariati settori, a dimostrazione della loro versatilità. In medicina, svolgono un ruolo cruciale negli endoscopi e nei dispositivi di diagnostica per immagini , fornendo ai medici immagini più nitide per la diagnosi.

3.2 Telescopi

Gli astronomi beneficiano della precisione delle asfere nei telescopi, consentendo osservazioni dettagliate. Inoltre, gli obiettivi sono parte integrante dello sviluppo di fotocamere ad alte prestazioni, garantendo ai fotografi professionisti di catturare momenti con una chiarezza senza precedenti.

3.3 Applicazioni laser

Lente di messa a fuoco - Lente asferica in vetro
Wavelength Opto-Electronic Lente asferica laser

Le lenti asferiche possono focalizzare i raggi laser in linee ultra-precise e ultra-sottili, perfette per il taglio laser di disegni complessi o la saldatura di componenti microscopici. Immaginate robot chirurgici che utilizzano laser a guida asferica per procedure delicate e minimamente invasive, o stampanti laser che incidono capolavori con dettagli sorprendenti.

Tolleranza del diametro: ± 0.01mm
Tolleranza di spessore: ± 0.01mm
Tolleranza sulla lunghezza focale: ± 1%
Centrazione: < 1 arco min
Cancella apertura: > 90%
Irregolarità P-V: <0.15µm
Qualità della superficie: 40 / 20 60 / 40
Rivestimento AR: R<0.2% per superficie a 1030-1090 nm
Materiale: Silice fusa, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, Calcogenuri
Rivestimento: Secondo il requisito

Specifiche 1: Wavelength Opto-Electronic Lente asferica laser

Numero d'identificazioneLunghezza d'onda (nm)EFL (mm)Dia (mm)MaterialeEtà (mm)TA (mm)BFL (mm)
LFAS-35-40-ET5.43 * NUOVO *107540.035.0Silice fusa5.4313.630.6
LFAS-35-50-ET3.82 * NUOVO *107550.035.0Silice fusa3.8210.242.2
LFAS-1.5-100-ET41064100.038.1Silice fusa4.00-95.2
LFAS-1.5-125-ET41064125.038.1Silice fusa4.00-120.7
LFAS-1.5-150-ET41064150.038.1Silice fusa4.00-146.0
LFAS-1.5-200-ET41064200.038.1Silice fusa4.00-196.4
LSIA-25-12.5Non patinata12.525.0Silicio---
LSIA-25-25Non patinata25.025.0Silicio---
LSIA-25-50Non patinata50.025.0Silicio---
LZA-25.4-12.7Non patinata12.725.4Seleniuro di Zinco---
LZA-25.4-25.4Non patinata25.425.4Seleniuro di Zinco---
LZA-25.4-50.8Non patinata50.825.4Seleniuro di Zinco---

Tabella 1: Wavelength Opto-Electronic Lenti asferiche laser

Ottica modellata Lente asferica modellata
Wavelength Opto-Electronic Lenti asferiche in vetro stampato

Wavelength Opto-Electronic offre lenti asferiche in vetro stampato in una varietà di lunghezze focali. Queste lenti asferiche coniugate infinite possono essere utilizzate per collimare un diodo laser o un'altra sorgente puntiforme. Come collimatore a diodi laser, queste asfere stampate sono progettate per produrre un raggio collimato monomodale con un basso errore del fronte d'onda.

CodiceEFL (mm)NAOD (millimetro)larghezza (mm)Progettazione WL (nm)MaterialeRivestimento 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

Tabella 2: Wavelength Opto-Electronic Asfere di vetro stampato

Le nostre sfere stampate con precisione sono replicate da uno stampo di lunga durata per prestazioni altamente costanti. Il processo di stampaggio di asfere di vetro replicato si presta bene alla realizzazione di lenti ad alte prestazioni e altamente convenienti.

Ciascuna lente asferica stampata è dotata di rivestimento AR per ridurre i riflessi sulla sorgente luminosa e aumentare l'efficienza di trasmissione. I rivestimenti AR multistrato a banda larga sono disponibili in tre gamme di lunghezze d'onda: "A" (400-700 nm), "B" (650-1100 nm) e "C" (1050-1700 nm).

  • Collima o focalizza la luce laser
  • Ideale per diodi laser e moduli in fibra
  • High-NA per catturare l'intero asse veloce LD
  • Varietà di lunghezze focali offerte

3.4 Elettronica di consumo

Applicazione per veicoli autonomi
Scansione di veicoli autonomi

Asferi sono utilizzati anche in elettronica di consumo come fotocamere del telefono and LiDAR per veicoli autonomi. Wavelength Opto-Electronic produce asfere stampate sia in vetro che in materiali plastici.

SpecifichePrecisioneUltra-preciso
Diametro1-25mm1-20mm
Dia Tolleranza± 0.015mm± 0.005mm
Tolleranza di spessore± 0.03mm± 0.005mm
Irregolarità (PV)1μm0.6μm
Irregolarità (RMS)0.3μm0.08-0.15 µm
Errore di centratura1 '
Qualità della superficie40-2020-10
RivestimentoPersonalizzabilePersonalizzabile
Specifiche 2: Wavelength Opto-Electronic Asfere stampate per l'elettronica di consumo

4. Cerchi un fornitore affidabile di asfere?

Sebbene le lenti asferiche offrano notevoli vantaggi, la loro progettazione e produzione presentano sfide uniche. Wavelength Opto-Electronic ha processi produttivi di precisione necessario per ottenere le forme complesse richieste dai design asferici. Le nostre strutture all'avanguardia, tra cui la lavorazione CNC e la tornitura di diamanti, hanno facilitato la produzione di asfere di alta qualità, guidando l'innovazione nel settore ottico.

TolleranzaStandardPrecisioneAlta precisione
Materiali NecessariVetro: BK7, silice fusa, fluoruro
Cristallo: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, Calcogenuro
Metallo: Cu, Al
Plastica: PMMA, Acrilico
Diametro PortataMinimo: 10 mm, massimo: 200 mm
Diametro Tolleranza± 0.1mm± 0.025mm± 0.01mm
Spessore centrale Tolleranza± 0.1mm± 0.05mm± 0.01mm
Incurvarsi Tolleranza± 0.05mm± 0.025mm± 0.01mm
Max Sag misurabile25 mm max25 mm max25 mm max
Irregolarità asferica (PV)3μm1μm<0.06µm
Tolleranza del raggio± 0.3%± 0.1%0.01%
Centraggio3arcomin1arcomin0.5arcomin
Rugosità superficiale RMS20°2.5°
Qualità della superficie80-5040-2010-5
Specifiche 3: Wavelength Opto-Electronic Capacità produttive di Aspheres
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