Что такое асферы? Использование сфер в оптических системах
Автор: Брайан Нг – менеджер по маркетингу
Редактор: Цюй Инли – директор по исследованиям и разработкам
Опубликовано:
Последнее редактирование:
Асферические линзы, также известные как асферы, стали ключевым игроком в оптике, меняя то, как мы воспринимаем и захватываем мир. В отличие от традиционных сферических линз, асферические линзы обеспечивают новый уровень точности и четкости оптической конструкции.
1. Что такое Асферы?
Асферика отличается от симметричной формы сферы. В отличие от сферических линз, которые имеют однородную кривизну, асферические линзы имеют разную кривизну по всей поверхности.

Асферические изделия используют передовые математические функции для достижения уникальных форм. Тщательно рассчитав кривизну в различных точках, инженеры-оптики могут оптимизировать объектив для конкретных применений, уменьшая искажения и повышая общее качество изображения.
2. Преимущества использования сфер
Преимущества использования асферических линз в оптических системах многочисленны. Прежде всего, асферические линзы позволяют более эффективно корректировать оптические аберрации, минимизируя сферические аберрации и обеспечивая более четкое и точное изображение , тем самым повышая производительность.
Асферика также способствует уменьшению размера и веса оптических систем, что делает их особенно ценными в компактных устройствах, таких как камеры и смартфоны. Кроме того, эти линзы повышают эффективность сбора света, что приводит к более ярким и ярким изображениям.
Асферические линзы также обладают мощными характеристиками, но при этом имеют меньшие размеры, что снижает габариты лазерных систем и устройств визуализации. Представьте себе портативные лазерные сканеры, позволяющие с высокой точностью отображать целые здания, или миниатюрные эндоскопы, работающие в узких пространствах человеческого тела – все это стало возможным благодаря компактным размерам асферических линз. Наука, лежащая в основе асферических линз, открывает двери для множества возможностей в самых разных областях, от фотографии, астрономии и лазерных технологий до медицинской визуализации.
3. Применение сфер в различных отраслях
3.1 Медицинская визуализация

Асферические линзы находят применение в самых разных отраслях, демонстрируя свою универсальность. В медицине они играют решающую роль в эндоскопах и медицинских устройствах визуализации , обеспечивая врачам более четкое изображение для диагностики.
3.2 Телескопы
Астрономы получают выгоду от точности асфер в телескопах, позволяющей проводить детальные наблюдения. Кроме того, эти объективы являются неотъемлемой частью разработки высокопроизводительных камер, позволяя профессиональным фотографам запечатлевать моменты с беспрецедентной четкостью.
3.3 Применение лазера

Асферические лазерные лучи способны фокусировать лазерные лучи в сверхточные, сверхтонкие линии, идеально подходящие для лазерной резки сложных узоров или сварки микроскопических компонентов. Представьте себе хирургических роботов, использующих асферические лазеры для деликатных, малоинвазивных процедур, или лазерные принтеры, создающие шедевры с поразительной детализацией.
Допуск диаметра: ±0.01 мм
Допуск толщины: ±0.01 мм
Допуск фокусного расстояния: ± 1%
Центрирование: < 1 угловая минута
Чистая диафрагма: > 90%
Неравномерность P-V: <0.15 мкм
Качество поверхности: 40 / 20 60 / 40
Покрытие AR: R <0.2% на поверхность при 1030-1090 нм
Материал: Плавленый кварц, Suprasil 313, Corning 7980, Si, Ge, ZnS, ZnSe, халькогениды
Покрытие: Согласно требованию
Технические характеристики 1: Wavelength Opto-Electronic Лазерная асферическая линза
| Номер детали | Длина волны (нм) | EFL (мм) | Диаметр (мм) | Материал | ET (мм) | CT (мм) | BFL (мм) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ЛФАС-35-40-ЭТ5.43 * НОВИНКА * | 1075 | 40.0 | 35.0 | Плавленый кремнезем | 5.43 | 13.6 | 30.6 |
| ЛФАС-35-50-ЭТ3.82 * НОВИНКА * | 1075 | 50.0 | 35.0 | Плавленый кремнезем | 3.82 | 10.2 | 42.2 |
| ЛФАС-1.5-100-ЭТ4 | 1064 | 100.0 | 38.1 | Плавленый кремнезем | 4.00 | – | 95.2 |
| ЛФАС-1.5-125-ЭТ4 | 1064 | 125.0 | 38.1 | Плавленый кремнезем | 4.00 | – | 120.7 |
| ЛФАС-1.5-150-ЭТ4 | 1064 | 150.0 | 38.1 | Плавленый кремнезем | 4.00 | – | 146.0 |
| ЛФАС-1.5-200-ЭТ4 | 1064 | 200.0 | 38.1 | Плавленый кремнезем | 4.00 | – | 196.4 |
| ЛСИА-25-12.5 | Непокрытый | 12.5 | 25.0 | кремний | – | – | – |
| ЛСИА-25-25 | Непокрытый | 25.0 | 25.0 | кремний | – | – | – |
| ЛСИА-25-50 | Непокрытый | 50.0 | 25.0 | кремний | – | – | – |
| ЛЗА-25.4-12.7 | Непокрытый | 12.7 | 25.4 | Селенид цинка | – | – | – |
| ЛЗА-25.4-25.4 | Непокрытый | 25.4 | 25.4 | Селенид цинка | – | – | – |
| ЛЗА-25.4-50.8 | Непокрытый | 50.8 | 25.4 | Селенид цинка | – | – | – |
Таблица 1: Wavelength Opto-Electronic Лазерные асферические линзы

Wavelength Opto-Electronic предложения асферические линзы из формованного стекла с различными фокусными расстояниями. Эти бесконечные сопряженные асферические линзы можно использовать для коллимации лазерного диода или другого точечного источника. Являясь коллиматором лазерного диода, эти формованные сферы предназначены для создания коллимированного одномодового луча с низкой ошибкой волнового фронта.
| Номер | EFL (мм) | NA | OD (мм) | WD (мм) | Расчетная длина волны (нм) | Материал | Покрытие AR *(-А,- Б, -С) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ЛМАС-3.0-2.0 | 2.00 | 0.50 | 3.00 | 1.09 | 780 | Д-ЗК3 | А, В, С |
| ЛМАС-4.5-2.75 | 2.75 | 0.64 | 4.50 | 1.50 | 830 | Д-ЗЛАФ52ЛА | А, В, С |
| ЛМАС-6.32-4.02 | 4.02 | 0.60 | 6.33 | 2.41 | 408 | Д-ЛАК6 | А, В, С |
| ЛМАС-6.35-6.43 | 6.43 | 0.43 | 6.35 | 4.70 | 830 | Д-ЗК2Н | А, В, С |
| ЛМАС-9.94-8.0 | 8.00 | 0.50 | 9.94 | 5.90 | 780 | Д-ЗК3 | А, В, С |
| ЛМАС-8.0-11.18 | 11.18 | 0.31 | 8.00 | 9.69 | 635 | Д-ЗК2Н | А, В, С |
| ЛМАС-6.32-13.85 | 13.85 | 0.18 | 6.33 | 12.10 | 650 | Д-ЗК3 | А, В, С |
| ЛМАС-8.0-22.58 | 22.58 | 0.15 | 8.00 | 21.25 | 532 | Д-ЗК2Н | А, В, С |
Таблица 2: Wavelength Opto-Electronic Формованные стеклянные сферы
Наши прецизионные отлитые сферы копируются из долговечной формы, что обеспечивает стабильную производительность. Воспроизводимый процесс формования стеклянных сфер хорошо подходит для изготовления линз, которые являются одновременно высокоэффективными и экономически эффективными.
Каждая формованная асферическая линза имеет просветляющее покрытие, уменьшающее отражения от источника света и повышающее эффективность передачи. Доступны многослойные широкополосные противоотражающие покрытия, охватывающие три диапазона длин волн: «А» (400–700 нм), «В» (650–1100 нм) и «С» (1050–1700 нм).
- Коллимирует или фокусирует лазерный свет
- Идеально подходит для лазерных диодов и оптоволоконных модулей.
- High-NA для захвата всей быстрой оси LD
- Предлагается широкий выбор фокусных расстояний
Бытовая электроника 3.4

Асферы также используются в бытовая электроника такие как камеры телефона и LiDAR для автономных транспортных средств. Wavelength Opto-Electronic производит формованные сферы из стекла или пластика.
| Характеристики | Точность | Ультраточность |
| Диаметр | 1-25 мм | 1-20 мм |
| диаметр Отказоустойчивость | ±0.015 мм | ±0.005 мм |
| Допуск по толщине | ±0.03 мм | ±0.005 мм |
| Неравномерность (PV) | 1μm | 0.6μm |
| Неравномерность (RMS) | 0.3μm | 0.08-0.15 мкм |
| Ошибка центрирования | 1 " | |
| Качество поверхности | 40-20 | 20-10 |
| Покрытие | Настраиваемый | Настраиваемый |
4. Ищете надежного поставщика сфер?
Хотя асферические линзы обладают замечательными преимуществами, их разработка и производство представляют собой уникальные проблемы. Wavelength Opto-Electronic и прецизионные производственные процессы необходимые для достижения сложных форм, необходимых для асферических конструкций. Наше современное оборудование, включая станки с ЧПУ и алмазную токарную обработку, упростило производство высококачественных сфер, стимулируя инновации в оптической промышленности.
| Отказоустойчивость | Стандарт | Точность | Высокая точность |
| Материалы | Стекло: ВК7, плавленый кремнезем, фторид | ||
| Кристалл: ZnSe, ZnS, Ge, GaAs, CaF2, BaF2, MgF2, Si, халькогенид | |||
| Металл: Cu, Al | |||
| Пластик: ПММА, Акрил | |||
| Диаметр Диапазон | Минимум: 10 мм, Максимум: 200 мм | ||
| Диаметр Отказоустойчивость | ±0.1 мм | ±0.025 мм | ±0.01 мм |
| Толщина центра Отказоустойчивость | ±0.1 мм | ±0.05 мм | ±0.01 мм |
| Провисать Отказоустойчивость | ±0.05 мм | ±0.025 мм | ±0.01 мм |
| Макс.измеримый прогиб | 25 мм Макс. | 25 мм Макс. | 25 мм Макс. |
| Асферическая неоднородность (PV) | 3μm | 1μm | <0.06 мкм |
| Допуск радиуса | ± 0.3% | ± 0.1% | 0.01% |
| Центрирование | 3 угловых минуты | 1 угловых минуты | 0.5 угловых минуты |
| RMS шероховатость поверхности | 20 А ° | 5 А ° | 2.5 А ° |
| Качество поверхности | 80-50 | 40-20 | 10-5 |
