notizie sull'azienda Lenti Ottiche: Un'Analisi Approfondita di Tipi e Funzioni

Lenti ottiche: uno sguardo approfondito a tipi e funzioni

Il nome stesso "lente" rivela la sua natura di trasmissione della luce. Le lenti sono per lo più realizzate con materiali trasparenti. Sebbene questi materiali possano essere opachi alla luce visibile, consentono alla luce di specifiche lunghezze d'onda di attraversarli. Pertanto, una lente può essere considerata un dispositivo di trasmissione della luce per specifiche lunghezze d'onda. Ad esempio, la comune lente di campo CO2 è realizzata in arseniuro di gallio (GaAs), che è opaco all'occhio umano ma funge da lente per la luce laser CO2.

Successivamente, approfondiremo i diversi tipi e funzioni delle lenti. La funzione principale di una lente risiede nella sua rifrazione della luce, che consente la focalizzazione della luce parallela e la collimazione di sorgenti luminose puntiformi. Le lenti sono disponibili in varie forme, comunemente lenti convesse e concave. Le lenti convesse sono caratterizzate dall'essere più spesse al centro e più sottili ai bordi e sono divise in tipi concavo-convesso, piano-convesso e doppio-convesso. Le lenti concave sono l'opposto, essendo più sottili al centro e più spesse ai bordi, inclusi i tipi doppio-concavo, piano-concavo e convesso-concavo. È importante notare che la classificazione delle lenti convesso-concave può cambiare a seconda del grado della loro curvatura.

Nell'industria laser, incontriamo frequentemente vari tipi di lenti, come lenti di focalizzazione, lenti di collimazionee espansori di fascio.

Lenti di focalizzazione

Una lente di focalizzazione è quella che focalizza un fascio parallelo in una sorgente luminosa puntiforme ed è ampiamente utilizzata. Inoltre, esistono lenti di focalizzazione speciali, come lenti asferiche o acromatiche, per soddisfare esigenze applicative specifiche.

• 1. Lenti di focalizzazione asferiche: Queste sono lenti utilizzate per eliminare l'aberrazione sferica, comprese le lenti di focalizzazione asferiche combinate e le lenti asferiche singole. L'aberrazione sferica si riferisce alla focalizzazione non uniforme della luce dovuta alla forma sferica di una lente; ovvero, i raggi di luce vicino al centro della lente si focalizzano in un punto diverso rispetto ai raggi ai bordi. Ciò impedisce all'intero fascio di concentrarsi in un unico punto, diffondendolo invece su una distanza maggiore, il che influisce sulla qualità del taglio. Per risolvere questo problema, si possono utilizzare lenti di focalizzazione composte da due o tre elementi lenti combinati per correggere l'aberrazione sferica, oppure utilizzare lenti asferiche singole. Tra queste, la lente asferica singola è la scelta migliore, ma è più costosa. Tali lenti asferiche combinate e lenti asferiche singole erano comuni durante l'era dei tagliatori YAG, ma il loro utilizzo è gradualmente diminuito con la popolarità dei laser a fibra.

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• 2. Lenti di focalizzazione a elemento singolo: Questo termine è usato in relazione alle lenti di focalizzazione asferiche combinate. Una lente a elemento singolo è composta da un unico pezzo di lente e ha una struttura semplice. Tuttavia, poiché può correggere solo una parte dell'aberrazione sferica, la sua efficacia potrebbe non corrispondere a quella delle lenti di focalizzazione combinate a più elementi. Sulla scia della crescente adozione dei laser a fibra, l'uso di lenti di focalizzazione a elemento singolo è gradualmente diminuito, ma mantengono ancora una certa domanda di mercato.

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• 3. Caratteristiche di aberrazione sferica delle lenti a elemento singolo e confronto con le lenti asferiche combinate: Le lenti di focalizzazione a elemento singolo, composte principalmente da un unico pezzo di lente, hanno una struttura semplice ma possono correggere solo una parte dell'aberrazione sferica, rendendo potenzialmente le loro prestazioni leggermente inferiori a quelle delle lenti di focalizzazione combinate a più elementi. Tuttavia, mantengono ancora una certa domanda di mercato in mezzo alla tendenza della crescente adozione dei laser a fibra. D'altra parte, le lenti asferiche combinate ottengono la correzione dell'aberrazione sferica combinando abilmente elementi lenti positivi e negativi. In particolare, quando una lente positiva viene combinata con una lente negativa e il valore di aberrazione sferica positiva della lente positiva compensa esattamente il valore di aberrazione sferica negativa della lente negativa, questa combinazione di lenti può eliminare efficacemente l'aberrazione sferica. Questo è l'unico principio di funzionamento delle lenti asferiche combinate.4.

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• Lenti acromatiche: A causa dei diversi effetti di rifrazione dei materiali delle lenti sulla luce di diverse lunghezze d'onda, nelle applicazioni pratiche si può riscontrare l'aberrazione cromatica. Ad esempio, durante l'allineamento della visione coassiale nelle macchine per marcatura o saldatura laser a fibra, se si utilizza una lente standard, si potrebbe scoprire che quando il campo visivo CCD è chiaro, il risultato del taglio o della saldatura non è ideale, richiedendo una messa a punto della posizione focale per ottenere una lavorazione soddisfacente. Tuttavia, mentre si regola la messa a fuoco per il miglior risultato di lavorazione, il campo visivo diventa di nuovo sfocato. Ciò è principalmente causato dall'aberrazione cromatica. In particolare, le lenti convesse hanno una maggiore capacità di rifrazione per lunghezze d'onda più corte e una più debole per quelle più lunghe; le lenti concave (negative) sono l'opposto, avendo una maggiore capacità di divergenza per lunghezze d'onda più corte e una più debole per quelle più lunghe. Sulla base di questa comprensione, i sistemi di lenti composti da lenti convesse e concave possono essere progettati per eliminare gli effetti dell'aberrazione cromatica. Va notato, tuttavia, che a causa della domanda relativamente minore di lenti acromatiche, il loro prezzo è solitamente più alto.Lenti di collimazione: principio e funzione

Una lente di collimazione, come suggerisce il nome, è una lente che trasforma una sorgente luminosa puntiforme in un fascio parallelo. Il suo principio di funzionamento è esattamente l'opposto di una lente di focalizzazione. Quando una sorgente luminosa puntiforme viene posizionata a una lunghezza focale di una lente di focalizzazione, un fascio parallelo si forma sull'altro lato della lente. Questo processo di conversione è la funzione fondamentale della lente di collimazione.

Lenti di collimazione a fibra: applicazione e regolazione

Le lenti di collimazione a fibra svolgono un ruolo chiave in applicazioni come le teste di taglio a fibra e le teste di saldatura a fibra. Se alcune applicazioni richiedono l'eliminazione dell'aberrazione sferica o cromatica, è possibile utilizzare lenti di collimazione del fascio combinate per soddisfare questa esigenza.

Espansori di fascio

Inoltre, gli espansori di fascio sono componenti ottici comuni la cui funzione è quella di ingrandire il fascio. Sebbene sia le lenti di collimazione che gli espansori di fascio emettano fasci paralleli, i loro principi di funzionamento e le loro strutture differiscono. Una lente di collimazione prende una sorgente puntiforme come input ed emette un fascio parallelo e la sorgente puntiforme deve essere posizionata a una lunghezza focale della lente. Un espansore di fascio, tuttavia, prende un fascio parallelo in ingresso ed emette un fascio parallelo in uscita, limitandosi a ingrandire il fascio parallelo e la posizione della sorgente ha poca influenza su di esso. Per progetti e applicazioni specifici di espansori di fascio, è possibile fare riferimento ai miei altri articoli per una comprensione più approfondita.

Lenti generatrici di linea: applicazione

La funzione di una lente generatrice di linea è quella di trasformare un fascio parallelo in una linea di luce più lunga, facendola diffondere a forma di ventaglio. Questo tipo di lente ha un potenziale valore applicativo nel rilevamento della planarità del prodotto. Accendendo la luce e scansionando il prodotto, eventuali parti rialzate o incassate bloccheranno la luce, rivelando così la planarità del prodotto.

Lenti di collimazione della luce di linea: applicazione

La lente di collimazione della luce di linea è progettata per collimare accuratamente un fascio parallelo in una luce parallela lineare. Questo processo prevede l'utilizzo di una lente concava cilindrica per divergere la luce parallela, quindi una lente convessa cilindrica il cui punto focale coincide con il punto focale virtuale della lente concava, collimando così il fascio. Inoltre, questo tipo di lente di collimazione della luce di linea può essere utilizzato anche per rilevare la planarità della superficie, sebbene la sua applicazione specifica possa variare a seconda della situazione.

Piastre a cuneo: applicazione

Una piastra a cuneo è una lente con un angolo tra le sue superfici anteriore e posteriore, il che significa che non sono parallele. Quando un laser attraversa una lente di questo tipo, il fascio viene deviato a un certo angolo. Questa caratteristica viene utilizzata nelle teste di saldatura oscillanti. Quando la piastra a cuneo ruota, anche il fascio laser deviato ruota, tracciando un motivo circolare, formando così un punto a forma di anello. Combinando due piastre a cuneo, è possibile regolare il diametro di questo anello. La dimensione del diametro dipende dagli angoli di deflessione relativi delle due piastre.