Lentilles Cylindriques

Lentilles avec une Puissance Optique (Axe Unique)

Tolérances Optiques et Géométriques Strictement Contrôlées

Facteurs de Forme Rectangulaire et Circulaire Disponibles

3 Niveaux de Performance Disponibles : Illumination, Imagerie, Modelage du Faisceau

Capacités de Conception et de Traitement Internes pour des Demandes Personnalisées

En stock pour une Livraison Immédiate

Substrats N-BK7, Silice Fondue UV et N-SF5 Disponibles

Les lentilles cylindriques sont cruciales pour une large gamme d’applications laser tel que la circularisation des faisceaux elliptiques d'une diode laser, la focalisation d'un faisceau divergeant sur une matrice de détecteur linéaire, la création d'une nappe lumineuse pour les systèmes de mesure ou encore la projection d’une raie laser sur une surface. Elles sont similaires aux lentilles sphériques dans le sens où elles utilisent des surfaces incurvées pour faire converger ou diverger la lumière. Cependant, les lentilles cylindriques ont une puissance optique dans une seule des dimensions, n'ayant aucun effet sur la lumière de la dimension perpendiculaire. Edmund Optics® est un fournisseur "premium" en lentilles cylindriques à géométries achromatiques, acylindriques, plan-convexes et plan-concave.

Applications Courantes

Les trois applications les plus courantes de lentilles cylindriques comprennent la formation d’une raie laser, d’une nappe laser ainsi que la circularisation d’un faisceau laser elliptique.

Lumière collimatée + lentille cylindrique PCX

x = (

EFL

) L

Distance de Travail: EFL + L

Lumière collimatée + lentille cylindrique PCLumière collimatée + lentille cylindrique PCLumière collimatée + lentille cylindrique PCX

x = (

EFL

) (L + EFL)

Distance de Travail: L

Raie Laser

Un laser avec une lentille cylindrique peuvent être utilisés pour créer une raie laser divergeant sur un axe unique avec un angle d'ouverture Ɵ.

Les paramètres les plus importants lors de la formation d’une raie laser sont la longueur de la ligne x ainsi que la distance de travail, ou la distance entre la lentille et la raie. Les équations permettant de caractériser la raie laser dépendent du type de lentille cylindrique utilisé (plan-convexe ou plan-concave).

Figure 1 (en haut à gauche): Lumière collimatée + lentille cylindrique PCX

Figure 2 (en bas à gauche): Lumière collimatée + lentille cylindrique PCV

Nappe de Lumière

Une nappe de lumière peut être formé avec différents angles de divergence en deux axes, à l’aide d’une source de lumière collimatée et de deux lentilles cylindriques avec des distances focales differentes. Le ratio des distances focales doit être plus ou moins équivalent soit au ratio hauteur/largeur, soit au ratio des angles de divergence des axes X et Y de la nappe de lumière désirée. Les mêmes équations des raies lasers sont utilisées, mais à présent les axes X et Y suivront chacun une équation distincte. Les lentilles doivent être orientées de manière à ce que la surface incurvée de chaque lentille se trouve face à la source lumineuse et que les plans de courbure soient séparés à 90 degrés.

Figure 3: Deux lentilles cylindriques PCX utilisées pour former une nappe de lumière

Circulariser un Faisceau Elliptique

Une diode laser sans optique de collimation divergera de façon asymétrique. Une optique sphérique ne peut pas être utilisée pour produire un faisceau collimaté circulaire étant donné que la lentille agit sur les deux axes en même temps, ce qui maintient l’asymétrie initiale. Une paire de lentilles cylindriques placée orthogonalement permet de traiter chaque axe séparément.

Pour obtenir un faisceau de sortie symétrique, le ratio des distances focales des deux lentilles cylindriques doit correspondre au ratio des divergences des faisceaux X et Y. La diode est placée au point focal des deux lentilles ; la séparation entre les lentilles est donc égale à la différence de leurs distances focales. La largeur maximale du faisceau de chaque lentille peut être calculée à l’aide de l’équation suivante :

d = 2f(tan(

))

En utilisant la distance focale de la lentille (f) et l’angle de divergence de l’axe qui est collimaté (θ), la largeur maximale du faisceau (d) peut être calculée. L’ouverture utile de chaque lentille doit être supérieure à la largeur maximum du faisceau correspondant.

Figure 4: Deux lentilles cylindriques PCX utilisées pour circulariser un faisceau elliptique

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Guide de Sélection

Edmund Optics^® propose des Lentilles Cylindriques avec des dimensions circulaires, rectangulaires ou oblongues. Plusieurs options de traitements anti-reflets sont disponibles, de l'ultraviolet à l'infrarouge, y compris les traitements UV-AR, UV-VIS, MgF₂, VIS-NIR, VIS 0°, NIR I et NIR II. Les Lentilles Cylindriques Achromatiques apportent une correction couleur supplémentaire, tout en réduisant l'aberration chromatique. Des fichiers complets peuvent être téléchargés ainsi que des modèles 2D ou 3D.

Produits de la même Famille	Erreur de Front d'Onde	Qualité de Surface	Tolérance Angle de Bord	Variété de Produits	Correction Chromatique
Lentilles Cylindriques pour l'Illumination	Non définie	Bonne	Non définie	Meilleure Absolumente	Non
Lentilles Cylindriques d’Imagerie	TRES BONNE	BONNE	TRES BONNE	TRES BONNE	Non
Zylinderlinsen für die Strahlformung	MEILLEURE	MEILLEURE	MEILLEURE	MEILLEURE	Non
Lentilles Acylindriques	TRES BONNE	BONNE	BONNE	BONNE	Non
Lentilles Cylindriques Achromatiques	BONNE	TRES BONNE	TRES BONNE	BONNE	Oui

Lentilles Cylindriques pour l'Illumination
Les Lentilles Cylindriques d’Illumination représentent l’option la plus économique proposée par EO. Elles sont disponibles dans de nombreuses tailles et distances focales. Cependant, leurs tolérances de performance ne sont pas aussi étroites mais elles sont parfaites pour les applications d’illumination cherchant une solution peu coûteuse. Voir le Produit Avantages : Large sélection de tailles et de distances focales Option la plus rentable Inconvénients : Spécification de front d’onde non définie Tolérancement géométrique limité

Lentilles Cylindriques d’Imagerie
Les Lentilles Cylindriques d’Imagerie ont une meilleure tolérance d’angle de bord ainsi qu'un meilleur front d’onde que les Lentilles Cylindriques d’Illumination. Cependant, elles ont la même qualité de surface et moins d’options au niveau des tailles et des distances focales. Elles sont parfaites pour générer des raies laser et des nappes lasers. Voir le Produit Avantages : Bon rapport performance/ prix Inconvénients : Taille limitée à 10 x 20 mm ou moins

Lentilles Cylindriques pour Modelage de Faisceau
Les Lentilles Cylindriques de Contrôle de Faisceau offrent une combinaison optimale avec des tolérances étroitement contrôlées et des prix remarquables pour une intégration en grande quantité. Elles sont parfaites pour les applications de contrôle de faisceau telles que la circularisation des faisceaux elliptiques à partir d’une diode laser, la création d'une nappe de lumière pour les systèmes de mesure ou la projection d’une raie laser sur une surface. Voir la Produit Avantages : Des tolérances optiques étroitement contrôlées, y compris l’erreur de front d’onde, la qualité de surface et de bord Des tolérances géométriques étroitement contrôlées du bord de l’axe plan, du bord de l’axe de puissance et de l’inclinaison axiale. Combinaison parfaite entre prix et qualité Inconvénients : Plus onéreuses que les Lentilles Cylindriques d’Illumination

Lentilles Acylindriques
Les Lentilles Acylindriques ont une surface asphérique qui réduit grandement l’aberration sphérique. Elles présentent une performance de diffraction limitée et sont parfaites pour créer des raies fines de sources de lumière monochromatiques. Voir le Produit Avantages : La conception à diffraction limitée leurs permet de créer des raies laser extrêmement précises et fines. Inconvénients : Option de lentille cylindrique la plus onéreuse Soumise à un sphérochromatisme sévère

Les Lentilles Cylindriques Achromatiques
Les Lentilles Cylindriques Achromatiques sont constituées d’un élément positif à faible indice (crown) et d’un élément négatif à indice élevé (flint) cimentés ensemble pour réduire l’aberration chromatique et sphérique. Elles sont parfaites pour une utilisation avec des sources de lumière à large bande en raison de leur correction de couleur. Voir le Produit Avantages : La correction de l’aberration chromatique permet leur utilisation avec des sources de lumière à large bande. La correction de l’aberration sphérique permet la création de fines raies laser. Inconvénients : Plus onéreuses que la plupart des options de lentilles cylindriques Options limitées en taille et caractéristiques.

FAQ

Quelle est la gamme de longueurs d’onde que couvrent les lentilles cylindriques d’EO ?

Plusieurs options de traitements anti-reflets sont disponibles, de l'ultraviolet à l'infrarouge, couvrant les longueurs d’onde de 250 nm à 1550 nm, y compris les traitements UV-AR, UV-VIS, MgF₂, VIS-NIR, VIS 0°, NIR I ou NIR II. Les lentilles non traitées sont également disponibles aux longueurs d’onde de 200 nm à 2500 nm.

Quels sont les matériaux de substrat de lentille disponibles ?

EO propose des lentilles cylindriques constituées de verres optiques tel que du N-BK7, de la Silice Fondue UV, du N-SF5, et du N-SF11.

Quelle est la différence entre une lentille cylindrique achromatique et une lentille cylindrique plan-convexe (PCX) standard ?

Les lentilles cylindriques PCX utilisent seulement un matériau de substrat tandis que les lentilles cylindriques achromatiques utilisent plusieurs substrats pour corriger l’aberration sphérique et chromatique. Les lentilles cylindriques achromatiques sont parfaites pour les applications qui nécessitent un grossissement dans une seule dimension, lorsqu’une raie fine est essentiel. Elles offrent plusieurs avantages de performance par rapport aux lentilles cylindriques traditionnelles, comprenant une réduction supérieure de l’aberration sphérique et chromatique sur le plan de l’image. Lorsqu’elles sont utilisées avec une source LED, les Lentilles Cylindriques Achromatiques sont parfaites pour la génération de raies. Les applications habituelles comprennent la génération de raies avec des sources d’illumination LED et une focalisation supérieure avec des dispositifs de balayage reposant sur un éclairage LED. L’illustration ci-dessous compare une raie focalisée avec une Lentille Cylindrique Achromatique et une raie avec une lentille cylindrique plan convexe (PCX) standard.

Est-il préférable d’utiliser une lentille cylindrique ou une paire de prismes anamorphiques pour circulariser les faisceaux elliptiques ?

Les paires de prismes anamorphiques et les lentilles cylindriques peuvent toutes deux être utilisées pour réaliser une modulation de faisceaux à un axe. Il existe quelques différences pratiques entre elles :

les paires de prismes anamorphiques occupent moins d’espace
les lentilles cylindriques peuvent affecter le profil de radiance du faisceau du fait des aberrations
les lentilles cylindriques ne déplacent pas le faisceau

Ressources Techniques

Notes d'Applications

Informations techniques et exemples d’applications comprenant des explications théoriques, des équations, des illustrations graphiques, etc.

À considérer lors de l’Utilisation de Lentilles Cylindriques
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Qu’est-ce qu’une Lentille Cylindrique ?
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Pourquoi Choisir une Lentille Cylindrique Achromatique ?
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Vidéos

Vidéos d’entreprise informatives ou instructives qui vont de simples conseils à des démonstrations d’avantages de produits se basant sur des applications.

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Lentilles avec une Puissance Optique (Axe Unique)

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Raie Laser

Figure 1 (en haut à gauche): Lumière collimatée + lentille cylindrique PCX

Figure 2 (en bas à gauche): Lumière collimatée + lentille cylindrique PCV

Nappe de Lumière

Figure 3: Deux lentilles cylindriques PCX utilisées pour former une nappe de lumière

Circulariser un Faisceau Elliptique

Figure 4: Deux lentilles cylindriques PCX utilisées pour circulariser un faisceau elliptique

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Avantages :

Inconvénients :

Avantages :

Inconvénients :

Avantages :

Inconvénients :

Avantages :

Inconvénients :

Avantages :

Inconvénients :

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Notes d'Applications

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