光学小知识 | 光学元件中的透镜有哪些种类?(中)

B站影视 欧美电影 2025-03-24 09:48 2

摘要:弯月透镜具有一个外凸镜面和一个内凹镜面。如果外凸的弧度大于内凹的弧度,则透镜具有正焦距且用作为放大镜;反之,则为负弯月透镜,负弯月透镜可以用来替代其他负透镜。

弯月透镜(Meniscus Lenses

弯月透镜具有一个外凸镜面和一个内凹镜面。如果外凸的弧度大于内凹的弧度,则透镜具有正焦距且用作为放大镜;反之,则为负弯月透镜,负弯月透镜可以用来替代其他负透镜。

弯月透镜用于较大程度地减少球差,可以获得比平凸透镜更小的焦点与更少的像差,以提高成像质量。与另一透镜结合使用时,正弯月透镜可以缩短焦距,从而在不引入明显球面像差的情况下,增加系统的数值孔径(NA)。用于会聚准直光时,透镜的凸面应面向光源。

柱面透镜(Cylindrical Lenses)

柱面透镜有一个柱面表面,不同于球面透镜,球面透镜对入射光在两个方向上的作用是对称的,而柱面透镜对入射光只有一个方向上起作用。柱面透镜一般用于将平行或发散光束聚集到线上或改变像的宽高比。柱面透镜一般是为需要对光源进行一维整形的应用而设计的。

柱面透镜有平-凸和平-凹两种结构,两者分别用于发散或会聚光束。平凸柱面透镜会将入射光线聚焦到线上,焦距为正,由一个平面和一个凸柱面组成;平凹柱面透镜由一个平面和一个凹柱面组成,焦距为负。

非球面透镜(Aspheric Lenses)

不同于球面透镜具有恒定的曲率半径,非球面透镜的曲率半径是从中间到边缘随着主光轴的变化而连续变化,可以更好的校正球差、色差,进而提高透镜的光斑质量。

通过对圆锥常数和非球面系数进行调整,使透镜得到优化,以较大限度地减小像差,其常被用于条码扫描、激光准直、光学成像等领域。

消色差透镜(Achromatic Lenses)

消色差透镜又称双胶合透镜,通常是由冕牌玻璃的正透镜和火石玻璃的负透镜胶合而成,可以有效地校正球差和轴向色差。

双胶合消色差透镜主要用作聚焦、准直和望远物镜。

球透镜(Ball Lenses)

球透镜是直径较小的光学玻璃球,用于提高光纤、发射器及检测器之间的信号耦合,提高信号质量,也可应用于内窥镜、条码扫描、非球面透镜的预加工材料等。

球透镜具有比普通凸透镜更短的焦距和更大的放大倍数,它的焦距取决于材质本身的折射率。因为球透镜后焦距短,从而能够较大限度地减少从球透镜到光纤所需的距离,所以球形透镜主要用于光纤应用中。

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来源:凯视迈精密测量

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