VERSTEHEN DER OBERFLÄCHENFIGURGENAUIGKEIT BEI LASERKOLLIMATING- UND FRESNELLINSEN
Fresnel-Linse für Infrarotsensor und -beleuchtung. Der Schlüssel zum Erreichen einer stabilen und vorhersehbaren optischen Leistung liegt in einem subtilen, aber entscheidenden Parameter - der Genauigkeit der Oberflächenfigur.
Einführung
In der Präzisionsoptik zählt jedes Mikrometer. Ob Design a
laser collimating lens for high-energy beam shaping or a Fresnel lens for infrared sensing and illumination, the key to achieving stable and predictable optical performance lies in one subtle yet decisive parameter — surface figure accuracy.
Was Ist die Genauigkeit von Oberflächenfiguren?
Genauigkeit der Oberflächenfigur
Beschreibt, wie eng eine hergestellte optische Oberfläche mit ihrer idealen theoretischen shape.It wirkt sich direkt darauf aus, wie sich das Licht nach der Wechselwirkung mit der Linse bewegt, fokussiert und divergiert.
Für Laser-Kollimationslinsen
Selbst eine geringfügige Krümmungsabweichung kann dazu führen, dass der Strahl seine Parallelität verliert, was zu einer Punktvergrößerung oder Energiedrift über die Entfernung führt.Für Fresnel-Linsen
Ein übermäßiger Figurenfehler kann das entworfene Fokussierungsmuster verzerren, was zu einer verringerten Erkennungsempfindlichkeit oder ungleichmäßiger Beleuchtung führt.
Die Genauigkeit der Oberflächenfigur wird typischerweise wie folgt ausgedrückt:
L / 4 bis L / 10
(in Bezug auf die optische Wellenlänge) für die Abbildungs- und Kollimationsoptik.Toleranz im Mikrometerbereich
Für nicht-bildgebende Optiken wie PIR-Fresnel-Linsen.
Laser-Kollimationslinsen: Wo Präzision die Leistung bestimmt
A
laser collimating lens converts divergent light from a point or fiber source into a parallel beam.This process requires perfect control of:
Krümmungsradius
und sorgt für eine gleichmäßige Strahldivergenz.Oberflächenfigur
, um sicherzustellen, dass die Wellenfront planar bleibt.
Sogar ein
50-nm deviation in surface figure can introduce measurable wavefront aberration — unacceptable in fiber-coupling or laser measurement systems.
Bei
Aubor, polymer lenses are manufactured with sub-micron surface form accuracy using single-point diamond turning (SPDT) and precision injection molding, ensuring every optical surface maintains excellent consistency across production batches.
Fresnel-Linsen: Gleichgewicht zwischen Kosten, Funktion und Form
Im Gegensatz zu herkömmlichen Bildgebungslinsen,
Fresnel lenses achieve light focusing through a series of concentric grooves, significantly reducing thickness and cost.However, this design amplifies the importance of groove precision and surface figure uniformity:
Zu große Zahlenabweichung
: Fokussierwinkelverschiebungen, Erfassungsblindzonen erscheinen.Zu raue Oberfläche
: Die Infrarotdurchlässigkeit sinkt, die Signalempfindlichkeit nimmt ab.
Die PIR-Fresnel-Linsen von Aubor halten Rillenhöhenfehler innerhalb
±10 μm and use high-transmission optical polymers to preserve signal integrity even at 12 m ceiling-mounted detection distances.
Wie die Oberflächenfigur Laser- und Fresnel-Design verbindet
Obwohl die beiden Linsentypen unterschiedlichen Zwecken dienen, haben sie eine gemeinsame Grundlage -
controlling light propagation through precise surface geometry.
| Parameter | Laser-Kollimationslinse | Fresnel-Linse |
|---|---|---|
| Funktion | Strahlkollimation / Fokussierung | Infrarot-Fokussierung / Erkennung |
| Toleranz der Oberflächenfigur | λ / 10 oder besser | ±10 μm typisch |
| Werkstoff | PMMA / COC / PC in optischer Qualität | IR-übertragendes PMMA / HDPE |
| Prozess | SPDT + Ultrapräzisionsformen | Präzisionsspritzguss |
| Wichtige Leistungskennzahl | Fehler der Wellenfront | Gleichmäßigkeit der Erkennung |
Je enger die
surface figure, the more predictable the optical path.In both applications, it determines whether a system performs as designed — whether a laser beam remains crisp at 10 m, or an infrared sensor detects motion precisely at 12 m height.
Wir helfen Ihnen, Oberflächenpräzision zu erreichen
Bei
Aubor Optoelectronics, surface figure control isn’t a single process — it’s a system:
Simulation des Entwurfs
: Optische Modellierung über CODE V und LightTools zur Vorhersage der Wellenfrontempfindlichkeit.SPDT-Formenbau
: Nanometrische Formgenauigkeit bei Masterwerkzeugen.Optimierung des Spritzgießens
: Temperatur- und Druckregelung des Hohlraums in Echtzeit zur Minimierung der Verformung.Interferometrische Prüfung
: Vor der Beschichtung wird überprüft, ob jede Oberfläche die Toleranz erfüllt.
Durch diesen Workflow erreicht Aubor die seltene Kombination von
mass-production efficiency and precision-optics-level accuracy — enabling polymer lenses to enter domains once dominated by glass.
Schlussfolgerung
Sei es die saubere Parallelität eines Laserstrahls oder die zuverlässige Infraroterfassung eines Fresnel-Arrays,
surface figure accuracy is the invisible boundary between a functional lens and a truly engineered optical component.
Die Präzisions-Polymeroptik von Aubor
Definieren Sie neu, was möglich ist - eine Leistung, die einst Glas vorbehalten war, mit der Flexibilität und Skalierbarkeit, die Sensoren und Lasersysteme der nächsten Generation erfordern.
