COMPREENSÃO DA PRECISÃO DA FIGURA DE SUPERFÍCIE EM LENTES DE COLIMENTO A LASER E FRESNEL
Lente Fresnel para detecção e iluminação infravermelha, a chave para alcançar um desempenho óptico estável e previsível está em um parâmetro sutil, mas decisivo, precisão da figura de superfície.
Introdução
Em óptica de precisão, cada mícron é importante. Seja projetando um
laser collimating lens for high-energy beam shaping or a Fresnel lens for infrared sensing and illumination, the key to achieving stable and predictable optical performance lies in one subtle yet decisive parameter — surface figure accuracy.
O que é a precisão da figura de superfície?
Precisão da Figura de Superfície
Descreve o quão próximo uma superfície óptica fabricada corresponde ao seu ideal teórico shape.It afeta diretamente como a luz viaja, foca e diverge após interagir com a lente.
Para lentes de colimação a laser
, mesmo um ligeiro desvio na curvatura pode fazer com que o feixe perca o paralelismo, levando ao aumento do ponto ou desvio de energia ao longo da distância.Para lentes Fresnel
, o erro excessivo da figura pode distorcer o padrão de foco projetado, resultando em sensibilidade de detecção reduzida ou iluminação irregular.
A precisão da figura de superfície é tipicamente expressa como:
L / 4 a L / 10
(Em termos de comprimento de onda óptico) para imagem e colimação óptica.Tolerância ao nível dos micrões
Para ópticas sem imagem, como lentes PIR Fresnel.
Lentes de colimação a laser: onde a precisão define o desempenho
UMA
laser collimating lens converts divergent light from a point or fiber source into a parallel beam.This process requires perfect control of:
Raio de curvatura
, assegurando uma divergência uniforme das vigas.Figura de superfície
, garantindo que a frente de onda permaneça plana.
Mesmo um
50-nm deviation in surface figure can introduce measurable wavefront aberration — unacceptable in fiber-coupling or laser measurement systems.
Em
Aubor, polymer lenses are manufactured with sub-micron surface form accuracy using single-point diamond turning (SPDT) and precision injection molding, ensuring every optical surface maintains excellent consistency across production batches.
Fresnel Lenses: Balanceamento de Custo, Função e Forma
Ao contrário das lentes de imagem tradicionais,
Fresnel lenses achieve light focusing through a series of concentric grooves, significantly reducing thickness and cost.However, this design amplifies the importance of groove precision and surface figure uniformity:
Um desvio de figura muito grande
: mudanças de ângulo de foco, zonas cegas de detecção aparecem.Superfície muito áspera
: a transmitância infravermelha cai, a sensibilidade do sinal diminui.
As lentes PIR Fresnel da Aubor mantêm os erros de altura do sulco dentro
±10 μm and use high-transmission optical polymers to preserve signal integrity even at 12 m ceiling-mounted detection distances.
Como a Figura de Superfície Conecta o Design a Laser e Fresnel
Embora os dois tipos de lentes sirvam a propósitos diferentes, eles compartilham uma base comum
controlling light propagation through precise surface geometry.
| Parâmetro | Lente de Colimação a Laser | Fresnel Lens |
|---|---|---|
| Função | Colimação / focagem do feixe | Focagem / detecção de infravermelhos |
| Tolerância à Figura de Superfície | ( / 10 ou melhor | ±10 µm típico |
| Material | PMMA / COC / PC de grau óptico | Transmissão de infravermelho PMMA / HDPE |
| Processo | SPDT + moldagem de ultra-precisão | Moldagem por injeção de precisão |
| Métrica chave de desempenho | Erro de frente de onda | Uniformidade de detecção |
Quanto mais apertado o
surface figure, the more predictable the optical path.In both applications, it determines whether a system performs as designed — whether a laser beam remains crisp at 10 m, or an infrared sensor detects motion precisely at 12 m height.
Ajudamos Você A Alcançar A Precisão Da Superfície
Em
Aubor Optoelectronics, surface figure control isn’t a single process — it’s a system:
Simulação de projeto
: Modelagem óptica via CODE V e LightTools para prever a sensibilidade da frente de onda.Fabricação de moldes SPDT
: Precisão de forma nanométrica em ferramentas mestras.Otimização da moldagem por injeção
: Controle de temperatura e pressão da cavidade em tempo real para minimizar a deformação.Inspeção interferométrica
: Verificando se cada superfície atende à tolerância da figura antes do revestimento.
Através deste fluxo de trabalho, a Aubor consegue a rara combinação de
mass-production efficiency and precision-optics-level accuracy — enabling polymer lenses to enter domains once dominated by glass.
Conclusão
Seja o paralelismo limpo de um feixe de laser ou a captura infravermelha confiável de uma matriz de Fresnel,
surface figure accuracy is the invisible boundary between a functional lens and a truly engineered optical component.
Óptica de polímero de precisão da Aubor
Redefinir o que é possível - oferecendo desempenho antes reservado para o vidro, com a flexibilidade e escalabilidade exigidas por sensores e sistemas a laser de última geração.
