Zylinderlinsen

Einführung

Mithilfe einer Zylinderlinse wird eingehendes Licht in der Regel fokussiert, verdichtet oder erweitert.  Eine Zylinderlinse hat eine zylindrische Oberfläche, wodurch Licht in einer einzigen Dimension oder Achse fokussiert wird.  Sie kann auch zur Erweiterung der Ausgangsleistung einer Laserdiode in einen symmetrischen Strahl verwendet werden.  Zylinderlinsen sind technisch schwieriger herzustellen als kugelförmige oder flache Linsen, weshalb ULO Optics zur Herstellung jeder Linse neben strengen Linsenprüfverfahren hochmoderne Polierverfahren einsetzt.

Eine Zylinderlinse ist typischerweise rechteckig, quadratisch oder kreisförmig und hat entweder ein plankonvexes oder plankonkaves Design. Die Zylinderlinsen von ULO Optics kombinieren einen niedrigen Winkel mit hoher Oberflächengenauigkeit. Mithilfe von Trioptics-Zentrierungsmessung und einem Zygo-GPI-Interferometer beurteilen wir die Qualität jeder einzelnen Linse.  Alle Linsen von ULO Optics sind sowohl unbeschichtet als auch beschichtet mit einer breiten Palette langlebiger Beschichtungen mit geringem AR-Beschichtungsverlust erhältlich und können auf eine 20-10 Oberflächenrauhigkeit hergestellt werden.

Plankonvexe Zylinderlinse 

Mithilfe einer plankonvexen Zylinderlinse wird Licht in einer Achse verdichtet.  Eine positive Zylinderlinse kann ein Linienbild von einem Lichtpunkt erzeugen, um das Seitenverhältnis eines Bildes zu ändern oder kollimiertes Eingangslicht auf eine Linie zu fokussieren. Plankonvexe Zylinderlinsen werden in der Regel zur Beleuchtung von Spalt- und Line-Detektor-Arrays, Laserprojektion, Laserlinienfokussierung und anamorphotische Strahlformung verwendet.

Plankonkave Zylinderlinsen

Mit einer plankonkaven Zylinderlinse wird Licht auf der Achse ausgeweitet.  Mithilfe einer negativen Zylinderlinse kann kollimiertes Eingangslicht von einer Linie abweichen.  Plankonkave Zylinderlinsen werden zur eindimensionalen Kompression von Bildern, anamorphotische Strahlformung und Laserlinienerzeugung verwendet.

Anwendungen

Zylinderlinsen können in einem breiten Bereich der Industrie, Forschung und OEM-Anwendungen verwendet werden.  Typischerweise werden sie in der Spektroskopie, Holographie, für Laser-Scanning, optische Messtechnik, akustooptische und Laserdiodenanwendungen eingesetzt.  Die Linsen müssen oft auf die Anwendung zugeschnitten werden.  ULO Optics bietet teilweise maßgeschneiderte und vollständig maßgeschneiderte Zylinderlinsen an. Unsere Experten bieten volle Unterstützung und begleiten Sie vom Konzeptnachweis bis hin zur Serienfertigung.

Herstellung von Zylinderlinsen

Zylinderlinsen werden am häufigsten aus einem rechteckigen konvexen Zylinder gefertigt. Die Art und Weise, in welcher der Zylinder für die Herstellung montiert wird, wird durch den Krümmungsradius und die Abmessung parallel zur Zylinderachse beeinflusst.  Wenn das Substrat einen kurzen Krümmungsradius hat, wird sie in der Regel um ein tonnenförmiges Werkzeug herum montiert, während, wenn der Krümmungsradius groß ist, das Substrat in der Regel auf eine ebene Bodenplatte mit einer gekrümmten Montagefläche montiert wird.

Nachdem entschieden wurde, welche Werkzeuge verwendet werden, muss das Substrat vorsichtig am Werkzeug befestigt werden, da sonst die Linsenspezifikation beeinträchtigt werden könnte.  Da eine Zylinderlinse nicht die sphärische Symmetrie einer sphärischen Linse aufweist, und da die optische Achse eine Ebene und keine Linie ist, ist die Zentrierung der Linse ein sehr anspruchsvoller Vorgang.

In den meisten Fällen ist die Linsenspezifikation prozessgesteuert.  Bei der Befestigung des Substrats muss die Zylinderachse referenziert werden.  Dieselbe Montageplatte oder derselbe Zylinder muss bei den Verfahren zum Fräsen, Glätten und Polieren verwendet werden, um Gleichförmigkeit sicher zu stellen.

Oberflächenform

Bei der Bestimmung der Oberfläche einer Zylinderlinse sind die Oberflächenform und der Krümmungsradius zwei wichtige Faktoren.  Das Verfahren zur Bestimmung des Krümmungsradius ist ähnlich dem bei Kugellinsen verwendeten Verfahren. Aufgrund der asymmetrischen Oberfläche von Zylinderlinsen muss die Prüfausrüstung umgerüstet werden.

Die Oberfläche gibt das Maß dafür an, wie weit die Linse von einer idealen Zylinderform abweicht und wird durch Unregelmäßigkeiten und Leistung bestimmt.  Leistung ist eine Messung der Übereinstimmung mit dem festgelegten Radius, und Unregelmäßigkeit ist ein Maß für die Abweichung von einem perfekten Kreis.

Bei einer Zylinderlinse wird nur die Leistung der senkrechten Ebene zur zylindrischen Achse vorgegeben.  Der verbleibende Oberflächenformfehler, einschließlich der unerwünschten Leistung in paralleler Richtung, wird Oberflächenform genannt. Sie wird üblicherweise in Einheiten von Wellenlängen festgelegt und getrennt entlang der parallelen und senkrechten Richtungen angegeben.

ZnSe-Zylinderlinsen

ZnSe-Linsen mit einer zylindrischen Oberfläche können entweder kreisförmige oder rechteckige Formen haben, beide in plankonvexem oder plankonkavem Design. ULO Optics bietet ein Standardsortiment an Zylinderlinsen gemäß unten aufgeführter Spezifikationen an. Maßgeschneiderte Linsen können auf Bestellung hergestellt werden. Zu den Standardgrößen gehören 25,0 mm, 25,4 mm, 28,0 mm und 38 mm Durchmesser. Kundenspezifische Zylinderlinsen können in einer Größe von bis zu 100 mm hergestellt werden.

  • Standard- oder kundenspezifische Zylinderlinsen erhältlich – die Tabelle unten ist nur ein Hinweis auf ihre Leistung
  • Beschichtet mit AR/AR für 10,6 µm oder gemäß Ihrer Spezifikation

Quality Assured.

ULO Optics is an ISO certified company and quality is at the heart of everything we do.  With a host of industrial affiliations you can rely on ULO to deliver.

Diversification into 1 micron optics

ULO Collaborate on the LaserSnake2 project, developing laser cutting optics for safe, remote cutting in air and in water, focused on nuclear decommissioning.