Comprensione dell'accuratezza delle figure superficiali nella collimazione laser e nelle lenti a freschezza
Lente di Fresnel per il rilevamento e l'illuminazione a infrarossi, la chiave per ottenere prestazioni ottiche stabili e prevedibili risiede in un parametro sottile ma decisivo: la precisione della figura di superficie.
Introduzione
Nell'ottica di precisione, ogni micron conta. Sia che si tratti di progettare 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.
Che cosa è Surface Figure Accuracy?
Precisione della figura di superficie
Descrive quanto strettamente una superficie ottica fabbricata corrisponda alla sua teoria ideale shape.It influisce direttamente sul modo in cui la luce viaggia, si concentra e diverge dopo aver interagito con l'obiettivo.
Per lenti collimatrici laser
, anche una leggera deviazione nella curvatura può causare la perdita di parallelismo del fascio, portando ad un allargamento del punto o alla deriva di energia sulla distanza.Per lenti Fresnel
Un errore di figura eccessivo può distorcere il modello di messa a fuoco progettato, con conseguente riduzione della sensibilità di rilevamento o illuminazione irregolare.
La precisione della figura di superficie è tipicamente espressa come:
da L / 4 a L / 10
(in termini di lunghezza d'onda ottica) per l'imaging e l'ottica di collimazione.Tolleranza a livello di micron
per ottiche non di imaging come le lenti PIR Fresnel.
Lenti a collimazione laser: dove la precisione definisce le prestazioni
A
laser collimating lens converts divergent light from a point or fiber source into a parallel beam.This process requires perfect control of:
Raggio di curvatura
, garantendo una divergenza uniforme del fascio.Figura di superficie
, assicurando che il fronte d'onda rimanga planare.
Anche un
50-nm deviation in surface figure can introduce measurable wavefront aberration — unacceptable in fiber-coupling or laser measurement systems.
al
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.
Lenti di Fresnel: bilanciamento di costo, funzione e forma
A differenza delle lenti di imaging tradizionali,
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:
Una deviazione della figura troppo grande
: gli spostamenti di angolo di messa a fuoco, zone cieche di rilevazione compaiono.Superficie troppo ruvida
: la trasmittanza infrarossa diminuisce, la sensibilità del segnale diminuisce.
Le lenti PIR Fresnel di Aubor mantengono gli errori di altezza della scanalatura entro
±10 μm and use high-transmission optical polymers to preserve signal integrity even at 12 m ceiling-mounted detection distances.
Come Surface Figure collega Laser e Fresnel Design
Sebbene i due tipi di lenti abbiano scopi diversi, condividono una base comune:
controlling light propagation through precise surface geometry.
| Parametro | Lente di collimazione laser | Lente di Fresnel |
|---|---|---|
| Funzione | Collimazione / messa a fuoco del fascio | Messa a fuoco / rilevamento a infrarossi |
| Tolleranza di figura di superficie | λ / 10 o migliore | ±10 μm tipico |
| Materiale | Grado ottico PMMA / COC / PC | PMMA / HDPE a trasmissione IR |
| Processo | SPDT + stampaggio ultra-preciso | Stampaggio ad iniezione di precisione |
| Metrica delle prestazioni chiave | Errore del fronte d'onda | Uniformità di rilevamento |
Più stretto è il
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.
Ti aiutiamo a raggiungere la precisione della superficie
al
Aubor Optoelectronics, surface figure control isn’t a single process — it’s a system:
Simulazione di progettazione
: Modellazione ottica tramite CODE V e LightTools per prevedere la sensibilità del fronte d'onda.Produzione di stampi SPDT
: Precisione della forma nanometrica su strumenti master.Ottimizzazione dello stampaggio ad iniezione
: Controllo della temperatura e della pressione della cavità in tempo reale per ridurre al minimo la deformazione.Ispezione interferometrica
: Verificare che ogni superficie soddisfi la tolleranza della figura prima del rivestimento.
Attraverso questo flusso di lavoro, Aubor raggiunge la rara combinazione di
mass-production efficiency and precision-optics-level accuracy — enabling polymer lenses to enter domains once dominated by glass.
Conclusione
Che si tratti del parallelismo pulito di un raggio laser o dell'affidabile cattura infrarossa di una matrice di Fresnel,
surface figure accuracy is the invisible boundary between a functional lens and a truly engineered optical component.
Ottica polimerica di precisione di Aubor
Ridefinire ciò che è possibile, offrendo prestazioni una volta riservate al vetro, con la flessibilità e la scalabilità richieste dai sensori e dai sistemi laser di nuova generazione.
