Cómo elegir una lente plano-convexa para enfoque láser
By Esco Optics, Inc. | Published: 2026-10-22
Category: Guías de compra
Aprenda a seleccionar una lente plano-convexa para el enfoque láser: elija el sustrato, la distancia focal y el diámetro según su haz y aplicación.
Respuesta rápida
Para la mayoría de las configuraciones de enfoque láser, elija una lente plano-convexa con una distancia focal de aproximadamente 1.5 a 2 veces el diámetro de su haz, y elija N-BK7 para visible a infrarrojo cercano, y sílice fundida para UV o IR de alta potencia.
Elección del sustrato: N-BK7 frente a sílice fundida
El sustrato determina cómo la lente maneja la longitud de onda y la potencia. El vidrio óptico N-BK7 es una opción estándar para láseres visibles y de infrarrojo cercano porque ofrece buena transmisión y bajo costo. La sílice fundida es mejor para longitudes de onda ultravioleta o aplicaciones de alta potencia porque soporta temperaturas más altas y tiene una menor expansión térmica.
Si trabaja con una longitud de onda láser común como 532 nm o 1064 nm a potencia moderada, N-BK7 le ofrece una excelente relación calidad-precio. Para láseres UV por debajo de 350 nm o para láseres de onda continua de alta potencia, la sílice fundida es el material más seguro para evitar daños térmicos y mantener la calidad del haz.
Longitud focal y diámetro: qué importa
La longitud focal controla el tamaño del punto y la distancia de trabajo. Una longitud focal más corta produce un punto más pequeño, pero requiere que la lente esté más cerca del objetivo, lo que puede ser un problema si necesita espacio para otros componentes ópticos. Una longitud focal más larga produce un punto más grande y más espacio de trabajo.
El diámetro debe ser lo suficientemente grande para capturar todo el haz sin recortarlo. Mida el diámetro de su haz en la posición de la lente y añada un margen de seguridad de al menos un 20%. Para un haz gaussiano, utilice el diámetro 1/e^2 como referencia.
Compromiso: Coste frente a rendimiento
Las lentes de N-BK7 son significativamente más baratas, pero no son adecuadas para UV o potencias muy altas. El cuarzo fundido cuesta más, pero ofrece un mejor rendimiento en condiciones exigentes. Si su aplicación es un prototipado simple o láseres visibles de baja potencia, N-BK7 suele ser el equilibrio adecuado.
Tenga en cuenta también que las lentes plano-convexas están diseñadas para uso infinito, lo que significa que la luz que entra debe ser paralela. Si su haz láser diverge, es posible que necesite óptica de colimación adicional o un tipo de lente diferente.
Reglas de decisión para la selección de lentes plano-convexas
- Determine la longitud de onda de su láser: Si su longitud de onda es inferior a 350 nm o superior a 2 µm, elija sílice fundida. Para luz visible o infrarrojo cercano (400-1100 nm) a potencia moderada, N-BK7 es suficiente.
- Estime la distancia focal requerida: Para enfocar un haz colimado en un punto pequeño, use f ≈ 1.5 a 2 veces el diámetro del haz como punto de partida. Ajuste según el tamaño del punto y las necesidades de distancia de trabajo. Calcule el tamaño del punto con la fórmula: diámetro del punto ≈ (4λf)/(πD), donde λ es la longitud de onda y D es el diámetro del haz.
- Seleccione el diámetro con margen: Mida el diámetro del haz en la lente y elija un diámetro de lente al menos 20% mayor para evitar recortes y efectos de difracción.
- Compruebe la gestión de potencia: Para láseres de alta potencia (por encima de ~10 W CW) o láseres pulsados con alta potencia máxima, prefiera sílice fundida para reducir el efecto de lente térmica y el riesgo de daños. Si no está seguro de los límites de potencia, contacte al fabricante para obtener un presupuesto y verificar las especificaciones.
Opciones de producto relevantes
- Lentes Plano-Convexas - Sílice Fundida I2-IR: Las lentes plano-convexas de cuarzo fundido I2-IR están diseñadas para uso con conjugado infinito y son ideales como elementos de enfoque polivalentes. Esta opción de cuarzo fundido es adecuada para el enfoque de láser UV y de infrarrojo de alta potencia donde la estabilidad térmica es crítica.
Lentes Plano-Convexas - Sílice Fundida I2-IR - Lentes Plano-Convexas, Vidrio Óptico N-BK7*: Estas lentes plano-convexas de N-BK7 son elementos de distancia focal positiva con una superficie esférica y otra plana, ideales para enfoque polivalente. N-BK7 ofrece una opción rentable para el enfoque de láser visible y de infrarrojo cercano en aplicaciones no críticas.
Lentes Plano-Convexas, Vidrio Óptico N-BK7*
¿Qué lente se adapta a su aplicación?
Mejor para
- Enfoque de láser visible e infrarrojo cercano a potencia moderada donde el coste importa
- Aplicaciones UV o IR de alta potencia que requieren estabilidad térmica
No para
- Aplicaciones que necesitan un enfoque preciso con una distancia de trabajo muy corta: considere una forma de lente diferente
- Haces altamente divergentes sin colimación adicional
