熔融石英平凸透镜是一种由熔融石英制成的光学元件,它具有一个平面和一个凸球面。这种透镜的设计目的是增加光线的会聚能力,常用于会聚光束的会聚角。
平凸透镜通常用于改变成像尺寸大小的设计要求,例如把一个点光斑转换成一条线斑,或者在不改变像宽度的情况下改变像的高度。这种透镜在光学系统中有着广泛的应用,如激光系统、光谱仪、光学通信等。它可以用于调控光束的聚焦和准直,改善光学系统的成像质量和提高测量精度。
在制造过程中,平凸透镜利用主测试板将其抛光到严格的公差,从而确保最小的波前畸变。UV级熔融石英在紫外光照射下不会发荧光,并且耐辐射。对于高能应用,熔融石英的极高纯度消除了可能引起激光损伤的微观缺陷部位。
熔融石英平凸透镜特点是具有平坦的表面和凸起的后表面,使得光线经过它时会聚焦成一个点。其通常用于光学系统中,起到扩束、成像、光束准直、聚焦准直、光束准直点光源等作用。它可以用于单色光源的瞄准和聚焦,以及与其他透镜组合使用,实现不同的光学效果。
熔融石英平凸透镜的另一个特点是它的焦距为正,使得一面为平面,另一面为凸面。这种透镜的制造需要精密的加工和抛光工艺,以保证其表面质量和尺寸精度。还具有高透光率、高稳定性以及高抗激光损伤阈值等特点,使其在光学系统中具有广泛的应用价值。它可以用于各种光学系统和设备中,如激光器、光学仪器、光谱分析仪器等,以提高光学传输效率和性能。
材料数据表Material Data | |
光学特性Optical Properties | |
透过范围Transmission Range | 0.18-2.1μm |
折射率Refractive index@0.5876μm | 1.4585 |
物理特性Physical Properties | |
密度Density[g/cm3] | 2.21 |
熔点Melting Point[deg C] | 1900 |
热导率ThermalConductivity[W/(m×deg C)] | 1.35 |
热膨胀系数Thermal Expansion [deg C-1 ] | 4.0*10-6 |
比热容Specific Heat Capacity[J/(Kg*deg C ] | 0.728*10-3 |
杨氏模量Young's Modulus[GPa] | 7.36 |
剪切模量Shear Modulus[GPa] | 3.14 |
泊松系数Poisson Coefficient | 0.17 |
化学特性Chemical Properties | |
溶解度Solubility | Insoluble |
用途 | 相关行业 |
扩束 | 激光加工、光学仪器 |
成像 | 望远镜、显微镜 |
光束准直 | 激光加工、光学仪器 |
定制规格 | |
直径范围 | 2-300mm |
焦距 | 15-5000mm |
厚度 | 0.12-60mm |
光洁度 | 80-50,60-40,40-20,20-10,10-5 |
面型 | λ/2,λ/4,λ/8,λ/10 |
通光口径 | >90% |
镀膜 | 可定制 |
熔融石英是什么
熔融石英即Fused silica,是氧化硅(石英,硅石)的非晶态(玻璃态)。它是一种典型的玻璃,其原子结构长程无序。通过三维结构交叉链接提供其高使用温度和低热膨胀系数。通常具有高纯度,其纯度优于其他类型的玻璃。它的制造通常通过将石英晶体在高温下熔化而制得。熔融石英因其优秀的光学、热学和机械性能而被广泛应用于电信、光学仪器、半导体和电子工业等多个领域。
熔融石英玻璃的性能参数
1、折射率:折射率非常高,在紫外波段、可见光和近红外波段都有较高的透过率。其折射率介于1.45至1.47之间,是常见光学玻璃中最高的。
2、热膨胀系数:热膨胀系数较低,其线膨胀系数在20℃至300℃之间为0.55×10^-6/℃。这种低的膨胀系数使得石英玻璃在高温下的保持强度和稳定性都非常出色。
3、化学稳定性:具有优异的化学稳定性,其在酸碱和溶剂等化学腐蚀性物质中的稳定性均非常出色。由于这种特性,熔融石英玻璃广泛应用于半导体、生物医学和半导体加工等领域。
4、机械性能:具有较高的硬度和良好的韧性,可以承受较大的压力和冲击。
熔融石英的制造方法
1、原料加工:将天然石英砂通过破碎、筛分、洗涤等工艺处理,得到纯度和稳定性较高的原料。
2、熔炼:采用电感加热或燃气/氧气火焰加热的方式,将石英料进行熔炼。熔炼过程中需要多次过滤、脱气、脱灰等工艺处理,以得到高度纯净的熔融石英原料。
3、成型:熔融石英原料经过成型、磨抛、温度处理等多个工艺步骤,最终制成各种形状和规格的熔融石英制品。
熔融石英的折射率
1.46
平凸透镜如何更聚光
1、调整透镜的位置和角度:确保透镜的正确安装和定位,使其与光源和目标物体之间的光线路径保持准确对齐。微调透镜的角度,以便最大限度地聚焦光线。
2、选择适当的透镜曲率:透镜的曲率半径越小,其对光线的汇聚能力越强。因此,选择具有较小曲率半径的平凸透镜可以增强聚光效果。
3、优化光源和目标物体之间的距离:调整光源和目标物体之间的距离,以便光线在通过透镜后能够汇聚到目标物体上。合适的距离将确保光线在透镜的焦点处汇聚,从而实现更好的聚光效果。
4、使用高质量的光学材料:选择具有高折射率和低色散的高质量光学材料,可以提高平凸透镜的聚光性能。这些材料能够更有效地折射和聚焦光线,减少光线的散射和损失。
平凸透镜的用途
平凸透镜是光学系统中的正透镜,它主要用于扩束、成像、光束准直、聚焦准直、点光源的准直等用途。它具有正焦距,常用于成像或光束准直等应用,镀膜后的透镜也广泛应用于可见光和近红外应用领域。
平凸透镜和凸平透镜的区别
平凸透镜是指一面是平的,另一面是凸面的透镜。它主要具有扩束、成像、聚焦等作用。当平凸透镜用于成像时,它可以将物体聚焦成一个虚像,也可以将物体成像为一个实像。此外,平凸透镜也可以用于光束准直和扩束,以及点光源的准直等应用。
凸平透镜是指两面都是凸面的透镜。它主要用于准直发散的光束或者复杂光路的聚焦。凸平透镜通常被放置在平凸透镜的后面,以缩短焦距而不降低光学系统性能。它也常被用作减少或消除透镜间耦合时产生的附件的球差或惠差。
平凸透镜焦距与曲率半径的关系
平凸透镜的焦距与曲率半径之间存在反比关系。当曲率半径增大时,焦距减小;相反,当曲率半径减小时,焦距增大。
平凸透镜曲率半径一般为多少
一般为800mm左右,甚至更大。需要注意的是,不同实验用的平凸透镜的曲率半径可能会有所不同,具体数值根据实际需要和透镜的规格而定。
平凸透镜和双凸透镜区别
1、形态结构:平凸透镜的两个面都为曲面,一面为凸面,另一面为平面。双凸透镜的两个面都为凸面。
2、成像特性:平凸透镜主要产生虚像,其成像角度很大,因此对于近距离的成像效果尤为明显,如近视眼患者的矫正。双凸透镜主要用于汇聚来自点光源的光或向其它光学系统传递图像,可以产生实像和虚像。
3、透镜缩影:平凸透镜的缩影是位于透镜背面的,而双凸透镜的缩影则是位于透镜的焦点处。
4、色差问题:平凸透镜由于只有一个曲面,其色差问题相对较少。而双凸透镜由于所透过的光线在透镜表面上的折射角度不同,导致透过透镜的光线经常会发生色差现象,即不同颜色光强度和角度的变化不同。
平凸透镜的焦距
1/f=(n-1)*(1/R1-1/R2)。其中,f表示焦距,n表示透镜的折射率,R1和R2分别表示透镜的两个曲率半径。这个公式被称为透镜的薄透镜公式,适用于弱凸透镜和薄透镜的近似情况。在实际应用中,为了计算透镜的焦距,我们需要知道透镜的折射率和曲率半径。透镜的折射率可以通过材料的光学性质获得,而曲率半径可以通过透镜的物理尺寸和形状进行测量。
平凸透镜哪一面朝向平行光
当平凸透镜的凸面朝向平行光时,光线会遇到凸面并发生折射。根据折射定律,入射光线与法线的夹角越小,折射角就越小,所以折射光线会向透镜的法线方向偏折。在凸透镜的情况下,折射光线会经过透镜中心点,并在背面散开。这意味着凸面朝向平行光时,平凸透镜会使光线发散。