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Introduction: 1つの波長変更センシングアプリケーションにおけるEverything

Mostポリマーフレネルレンズは、熱モーション検出を目的とした遠赤外線(8-14μm)スペクトル用に設計されています。しかし、システムがレーザー測距やガス検出に使用される近赤外線(NIR)波長である1650 nmで動作する場合、設計、材料、および光学のルールが劇的に変化します。1172 7 7 9 84001この記事では、Aubor Opticalが産業顧客向けにカスタム1650 nmフレネルレンズを開発した方法について、材料選択、光学設計、および実用的な成形の考慮事項に焦点を当てて共有します。

The問題:信号をブロックするレンズ

Aトルコのクライアントが2024年に私たちに挑戦しました。彼らのレーザーベースのNIRセンサーは1650 nmで動作し、反射されたIR信号を収集するためにコンパクトなフレネルレンズが必要でした。市販のPIRレンズは機能しませんでした:

Transmissionは1650 nmで低すぎました。1172 7 7 9 84001焦点ジオメトリが必要な狭いビーム角に合わなかった。

Ghostingと散乱により、偽の信号が発生しました。1172 7 7 9 84001 1650 nmで85%以上の光を通過し、12 mmの範囲内で焦点を合わせ、2 mmの厚さのエンベロープに収まるカスタムレンズが必要でした。

Step1:1650nm

MostPIRレンズに適した材料の選択は、1650 nmで性能が低いHDPEまたはPMMAを使用しています。1172 7 7 9 84001 COC(環状オレフィン共重合体):高いNIR透過性、優れた成形性

NIR-gradePMMA:コスト効率が高いがわずかに透過率が低い1172 7 7 9 84001 ZEONEX®E 48 R:最高のパフォーマンスですが、より高価です1172 7 7 9 84001 COCを選択し、管理可能な成形条件で1650 nmで85%以上の透過率を実現しました

Step2:狭帯域NIR

Using用の光学設計Zemax OpticStudioでは、次の20 mm径フレネルレンズを設計しました。1172 7 7 9 84001焦点距離:12mm

Grooveピッチ: 150-200µm

Optimized1650 nm狭帯域source

Simulation用に

Step3:金型製作とMolding

We超微細溝複製のためのシングルポイント収束ダイヤモンドターニング(SPDT)を使用して金型を製造しました。成形は以下を使用して行われました: 1172 7 7 9 84001 50 T電気射出press

Controlled金型温度(90-110 C)1172 7 7 9 84001 COC用樹脂乾燥(80 Cで6時間)1172 7 7 9 84001出力:500レンズ、厚さ1.8 mm、光学面Ra<100nm

FinalResults

Customerテスト確認済み:1650 nmで

Transmission:87%average

Focal精度:スポット形状1172 7 7 9 84001ゴーストや内部reflection

Detection範囲は、市販品と比較して35%改善されませんでしたalternatives

Conclusion:カスタマイズが解除される場合Performance

Thisのプロジェクトは、コア信念を強化しました:光学における材料と波長固有の設計問題。1172 7 7 9 84001 Aubor Opticalでは、次のことを専門としています。

Infraredポリマー光学:850 nmから10µZemax

In-house設計:ツーリングと成形で共同開発:小規模および中規模の高速iteration

Supportのためにproduction

Optical性能は決して一体的ではありません。特に赤外線で