準直光束秒變貝塞爾光束？高精度圓錐透鏡（Axicons）選型指南

導語

在現代激光加工、超分辨顯微成像以及光鑷技術中，如何將常見的準直高斯光束，轉化為無衍射的貝塞爾光束（Bessel beams）或環形光束？

這往往是許多光學工程師在搭建光路時面臨的挑戰。今天，我們將為您詳細介紹實現這一光束整形“魔法"的核心元件——圓錐透鏡（Axicons）。無論您是進行前沿科研，還是開發工業級激光設備，這篇硬核選型指南都將為您提供具有價值的參考！

01. 什么是圓錐透鏡（Axicons）？它能做什么？

圓錐透鏡（Axicons），又被稱為錐形棱鏡。韻翔光電提供的標準平凸圓錐透鏡，具有一個獨特的幾何結構：一面為錐形（Conical）表面，另一面為平面（Plano）。

這種特殊的設計賦予了它強大的光束整形能力：

• 生成貝塞爾光束：在近場中，它可以將準直的高斯光束轉化為近似無衍射的貝塞爾光束，這種光束在傳播過程中能保持極小的光斑尺寸而不發散。

• 生成環形光斑：將光束轉化為優秀的環形分布。

軸棱錐與球面透鏡組合可產生環形聚焦光斑。

• 組合應用：如果將圓錐透鏡與球面透鏡組合使用，還可以將平行激光束轉換為厚壁的空心“光管"（hollow "pipe" of light），或產生環形焦點。

雙軸棱錐組合則可形成壁厚較大的中空光管。

02. BK7 vs UVFS：如何選擇合適的基底材料？

為了滿足不同波段和功率的應用需求，我們提供了兩種主流的光學材料供您選擇：

1. BK7（N-BK7）—— 高性價比的常規之選

• 適用場景：可見光到近紅外波段的常規應用。

• 優勢：價格親民，性能穩定，是實驗室常規光路搭建的理想選擇。

2. UVFS（紫外熔融石英）—— 高功率與紫外波段的利器

• 適用場景：高功率激光器、飛秒激光器以及紫外波段應用。

• 優勢：具有極低的熱膨脹系數和優異的紫外透過率，能夠有效抵抗高功率激光帶來的熱透鏡效應，確保光路盡致穩定。

03. 嚴苛工藝，鑄就出眾光學品質

圓錐透鏡系列具備以下出色的規格參數：

• 豐富的錐角選擇：提供從90° 到 179° 的多種頂角（Apex Angle）規格，滿足不同發散角和光環尺寸的設計需求。

• 標準尺寸：提供 ? 25.4 mm (1英寸) 和 ? 30 mm 兩種標準外徑，通光孔徑高達 90%。

• 高表面質量：表面光潔度達到 60-40 scratch & dig (MIL-PRF-13830B 標準)。

• 精準的錐頂控制：錐頂倒圓（Apex rounding）直徑嚴格控制在 <3 mm 以內，確保光束中心的整形質量。

• 面型精度：平面側（S2）表面不規則度達 λ @ 633 nm，錐面側（S1）控制在 ±2.5 micron。

04. 靈活的定制化鍍膜服務

除了未鍍膜（Uncoated）的標準件，我們也提供強大的定制鍍膜服務，以最大限度地減少反射損耗：

• AR 增透膜：可針對 350-1600 nm 范圍內的任意指定波長，提供單面反射率 R < 0.2% 的增透膜。

• BBAR 寬帶增透膜：提供單面反射率 R < 1% 的寬帶增透膜，覆蓋以下熱門波段：

? 紫外 (UV)：250-400 nm

? 可見光 (VIS)：400-700 nm

? 近紅外 (NIR)：700-1000 nm

? 紅外 (IR)：1000-1700 nm

注：如果您需要其他特殊光學材料或特定鍍膜，支持按需定制！

結語

無論您是在探索微觀世界的光學捕獲，還是在工業界追求盡致的激光切割工藝，一枚高品質的圓錐透鏡都是剛需的基石。韻翔光電憑借豐富的產品線和嚴苛的質量控制，致力于為您提供可靠的光學解決方案。

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