定制1650nm弗雷斯纳透镜：红外光学案例研究
在本文中，我们分享了Aubor Optical如何为工业客户开发定制的1650nm菲涅尔透镜-专注于材料选择、光学设计和实际成型考虑。
Introduction：一种波长变化Everything
Most传感应用中的聚合物菲涅尔透镜专为远红外（8-14µm）光谱设计，针对热运动检测。但是当您的系统在1650nm（用于激光测距或气体检测的近红外（NIR）波长）下工作时，设计、材料和光学规则会发生巨大变化。在本文中，我们分享了Aubor Optical如何为工业客户开发定制的1650nm菲涅尔透镜-专注于材料选择、光学设计和实际成型考虑。
The问题：阻挡信号的透镜
A土耳其客户于2024年向我们提出了挑战。他们基于激光的近红外传感器在1650nm下工作，需要一个紧凑的菲涅尔透镜来收集反射的红外信号。现成的PIR镜头不起作用：Transmission在1650nm时太低。
焦距几何不匹配所需的紧光束角度。
Ghosting和散射引入了假信号。
他们需要一个定制的镜头，可以在1650nm处通过85%以上的光，在12mm范围内对焦，并适合2mm厚度的包络。
Step1：为1650nm
MostPIR镜头选择合适的材料使用HDPE或PMMA，它们在1650nm处表现不佳。经过FTIR测试，我们考虑：COC（环烯烃共聚物）：高NIR透明度，优异的成型性。
NIR-gradePMMA：性价比高，但透射率略低。
ZEONEX®E48R：性能最佳，但更昂贵。
我们选择了COC，在1650nm处提供超过85%的透射率，成型条件可控。
Step2：窄带NIR
UsingZemax OpticStudio的光学设计，我们设计了一个直径为20mm的菲涅尔透镜，具有：焦距：12mm
Groove间距：150-200µm
Optimized用于1650nm窄带source
Simulation与
Step3：模具制造和Molding
We使用单点金刚石车削（SPDT）制造模具，用于超细凹槽复制。成型使用：50T电注射press
Controlled模具温度（90-110C）
COC树脂干燥（80C下6h）
输出：500个镜头，厚度1.8mm，光学表面Ra<100nm
FinalResults
Customer测试确认：1650nmTransmission：87%average
Focal精度：光斑尺寸
与现成的相比，无重影或内部reflection
Detection范围提高了35%alternatives
Conclusion：当定制解锁时Performance
This项目强化了一个核心信念：光学中的材料和波长特定设计问题。在Aubor Optical，我们专注于：
Infrared聚合物光学：从850nm到10µm
Simulation-based设计：Zemax
In-house工具和成型共同开发：对于中小型的快速iteration
Supportproduction
Optical性能永远不会一刀切。尤其是在红外
。
