Choisir une lentille plan-convexe pour le focalisation laser
By Esco Optics, Inc. | Published: 2026-10-22
Category: Guides d'achat
Apprenez à sélectionner une lentille plan-convexe pour la focalisation laser : choisissez le substrat, la distance focale et le diamètre en fonction de votre faisceau et de votre application.
Réponse rapide
Pour la plupart des configurations de focalisation laser, choisissez une lentille plan-convexe avec une distance focale d'environ 1.5 à 2 fois le diamètre de votre faisceau, et optez pour du N-BK7 pour le visible au proche infrarouge, et de la silice fondue pour l'UV ou l'IR haute puissance.
Choix du substrat : N-BK7 vs silice fondue
Le substrat détermine la façon dont votre lentille gère la longueur d'onde et la puissance. Le verre optique N-BK7 est un choix standard pour les lasers visibles et proche infrarouge car il offre une bonne transmission et un faible coût. La silice fondue est meilleure pour les longueurs d'onde ultraviolettes ou les applications haute puissance car elle supporte des températures plus élevées et a une dilatation thermique plus faible.
Si vous travaillez avec une longueur d'onde laser courante comme 532 nm ou 1064 nm à puissance modérée, le N-BK7 offre un excellent rapport qualité-prix. Pour les lasers UV en dessous de 350 nm ou pour les lasers continus de haute puissance, la silice fondue est le matériau le plus sûr pour éviter les dommages thermiques et préserver la qualité du faisceau.
Longueur focale et diamètre : ce qui compte
La longueur focale contrôle la taille du point et la distance de travail. Une longueur focale plus courte donne un point plus petit mais nécessite que la lentille soit plus proche de la cible, ce qui peut poser problème si vous avez besoin d'espace pour d'autres optiques. Une longueur focale plus longue donne un point plus grand et plus d'espace de travail.
Le diamètre doit être suffisamment grand pour capturer l'intégralité du faisceau sans écrêtage. Mesurez le diamètre de votre faisceau à l'emplacement de la lentille et ajoutez une marge de sécurité d'au moins 20%. Pour un faisceau gaussien, utilisez le diamètre 1/e^2 comme référence.
Compromis : Coût vs Performance
Les lentilles en N-BK7 sont nettement moins chères, mais elles ne conviennent pas aux UV ou aux très hautes puissances. La silice fondue coûte plus cher mais offre de meilleures performances dans des conditions exigeantes. Si votre application est un prototypage simple ou des lasers visibles de faible puissance, le N-BK7 est souvent le bon équilibre.
Considérez également que les lentilles plan-convexes sont conçues pour un usage infini, ce qui signifie que la lumière entrante doit être parallèle. Si votre faisceau laser diverge, vous aurez peut-être besoin d'optiques de collimation supplémentaires ou d'un type de lentille différent.
Règles de décision pour la sélection de lentilles plan-convexes
- Déterminez la longueur d'onde de votre laser : Si votre longueur d'onde est inférieure à 350 nm ou supérieure à 2 µm, choisissez la silice fondue. Pour le visible ou le proche infrarouge (400-1100 nm) à puissance modérée, le N-BK7 est suffisant.
- Estimez la distance focale requise : Pour focaliser un faisceau collimaté en un petit point, utilisez f ≈ 1.5 à 2 fois le diamètre du faisceau comme point de départ. Ajustez en fonction de la taille du point et des besoins en distance de travail. Calculez la taille du point avec la formule : diamètre du point ≈ (4λf)/(πD), où λ est la longueur d'onde et D le diamètre du faisceau.
- Choisissez le diamètre avec une marge : Mesurez le diamètre du faisceau au niveau de la lentille et choisissez un diamètre de lentille au moins 20% plus grand pour éviter l'écrêtage et les effets de diffraction.
- Vérifiez la gestion de la puissance : Pour les lasers de haute puissance (au-dessus de ~10 W CW) ou les lasers pulsés à forte puissance crête, privilégiez la silice fondue pour réduire la lentille thermique et le risque d'endommagement. En cas de doute sur les limites de puissance, contactez le fabricant pour un devis et une vérification des spécifications.
Options de produit pertinentes
- Lentilles Plano-Convexes - Silice Fondue I2-IR: Les lentilles plan-convexes en silice fondue I2-IR sont conçues pour une utilisation à conjugaison infinie et sont idéales comme éléments de focalisation polyvalents. Cette option en silice fondue convient à la focalisation laser UV et infrarouge haute puissance où la stabilité thermique est cruciale.
Lentilles Plano-Convexes - Silice Fondue I2-IR - Lentilles Plan-Convexes, Verre Optique N-BK7*: Ces lentilles plan-convexes en N-BK7 sont des éléments à focale positive avec une surface sphérique et une surface plane, idéales pour la focalisation polyvalente. N-BK7 offre un choix économique pour la focalisation laser visible et proche infrarouge dans les applications non critiques.
Lentilles Plan-Convexes, Verre Optique N-BK7*
Quelle lentille correspond à votre application ?
Idéal pour
- Focalisation laser visible et proche infrarouge à puissance modérée lorsque le coût est important
- Applications UV ou IR haute puissance nécessitant une stabilité thermique
Pas pour
- Applications nécessitant une focalisation serrée avec une très courte distance de travail—envisagez une forme de lentille différente
- Faisceaux fortement divergents sans collimation supplémentaire
