Een plano-convexe lens kiezen voor laserfocussering
By Esco Optics, Inc. | Published: 2026-10-22
Category: Koopgidsen
Leer hoe u een plano-convexe lens kiest voor laserfocus: kies substraat, brandpuntsafstand en diameter op basis van uw bundel en toepassing.
Snel antwoord
Kies voor de meeste laserfocusopstellingen een plano-convexe lens met een brandpuntsafstand van ongeveer 1.5 tot 2 keer uw bundeldiameter, en kies N-BK7 voor zichtbaar tot nabij-infrarood, en gesmolten silica voor UV of hoogvermogen IR.
Substraatkeuze: N-BK7 versus gesmolten silica
Het substraat bepaalt hoe uw lens omgaat met golflengte en vermogen. N-BK7 optisch glas is een standaardkeuze voor zichtbare en nabij-infrarood lasers omdat het een goede transmissie en lage kosten biedt. Gesmolten silica is beter voor ultraviolette golflengten of hoogvermogenstoepassingen omdat het hogere temperaturen aankan en een lagere thermische uitzetting heeft.
Als u werkt met een veelvoorkomende lasergolflengte zoals 532 nm of 1064 nm bij matig vermogen, biedt N-BK7 uitstekende waarde. Voor UV-lasers onder 350 nm of voor hoogvermogen continue-golflasers is gesmolten silica het veiligere materiaal om thermische schade te voorkomen en de straalkwaliteit te behouden.
Brandpuntsafstand en diameter: wat telt
De brandpuntsafstand bepaalt de spotgrootte en de werkafstand. Een kortere brandpuntsafstand geeft een kleinere spot, maar vereist dat de lens dichter bij het doelwit staat, wat een probleem kan zijn als u ruimte nodig heeft voor andere optica. Een langere brandpuntsafstand geeft een grotere spot en meer werkruimte.
De diameter moet groot genoeg zijn om de volledige bundel op te vangen zonder afkapping. Meet uw bundeldiameter op de lenspositie en voeg een veiligheidsmarge van ten minste 20% toe. Gebruik voor een Gaussische bundel de 1/e^2-diameter als referentie.
Afweging: Kosten versus Prestaties
N-BK7-lenzen zijn aanzienlijk goedkoper, maar zijn niet geschikt voor UV of zeer hoog vermogen. Gesmolten silica kost meer, maar biedt betere prestaties onder veeleisende omstandigheden. Als uw toepassing eenvoudig prototypen of zichtbare lasers met laag vermogen is, is N-BK7 vaak de juiste balans.
Houd er ook rekening mee dat plano-convexe lenzen zijn ontworpen voor oneindig gebruik, wat betekent dat het binnenkomende licht parallel moet zijn. Als uw laserbundel divergeert, heeft u mogelijk extra collimatie-optica of een ander lenstype nodig.
Beslisregels voor de selectie van plano-convexe lenzen
- Bepaal uw laser golflengte: Als uw golflengte lager is dan 350 nm of hoger dan 2 µm, kies dan gesmolten silica. Voor zichtbaar of nabij-infrarood (400-1100 nm) bij matig vermogen is N-BK7 voldoende.
- Schat de vereiste brandpuntsafstand: Om een gecollimeerde bundel op een klein punt te focusseren, gebruik je f ≈ 1.5 tot 2 keer de bundeldiameter als startpunt. Pas aan op basis van de spotgrootte en de vereiste werkafstand. Bereken de spotgrootte met de formule: spotdiameter ≈ (4λf)/(πD), waarbij λ de golflengte is en D de bundeldiameter.
- Kies de diameter met marge: Meet de bundeldiameter bij de lens en kies een lensdiameter die ten minste 20% groter is om afsnijding en diffractie-effecten te voorkomen.
- Controleer het vermogen: Geef voor krachtige lasers (boven ~10 W CW) of gepulste lasers met hoog piekvermogen de voorkeur aan gesmolten silica om thermische lenseffecten en schaderisico te verminderen. Neem bij twijfel over de vermogenslimieten contact op met de fabrikant voor een offerte en specificatiecontrole.
Relevante productopties
- Plano-convexe lenzen - Gesmolten Silica I2-IR: Plano-convexe lenzen van I2-IR gesmolten silica zijn ontworpen voor oneindig conjugaat gebruik en zijn ideaal als multifunctionele focusselementen. Deze gesmolten silica optie is geschikt voor UV- en hoogvermogen IR-laserfocus waarbij thermische stabiliteit cruciaal is.
Plano-convexe lenzen - Gesmolten Silica I2-IR - Plano-Convexe Lenzen, N-BK7 optisch glas*: Deze N-BK7 plano-convexe lenzen zijn positieve brandpuntsafstand elementen met één bol en één plat oppervlak, ideaal voor multifunctioneel focussen. N-BK7 biedt een kosteneffectieve keuze voor zichtbare en nabij-IR laserfocus in niet-kritische toepassingen.
Plano-Convexe Lenzen, N-BK7 optisch glas*
Welke lens past bij uw toepassing?
Het beste voor
- Zichtbare en nabij-infrarood laserfocus bij matig vermogen waar kosten belangrijk zijn
- UV- of hoogvermogen IR-toepassingen die thermische stabiliteit vereisen
Niet voor
- Toepassingen die een strakke focus met een zeer korte werkafstand vereisen—overweeg een andere lensvorm
- Sterk divergerende bundels zonder extra collimatie
