Thorlabs索雷博 AC254-100-AB-ML 消色差双胶合透镜
特性
- 增透膜波长范围：400 - 1100 nm
- Ø1/2英寸、Ø1英寸和Ø2英寸已安装透镜尺寸
- 螺纹外壳方便集成Thorlabs的光机械件
- 外壳刻有焦距和镀膜信息
- 焦距范围：19 mm - 600 mm
Thorlabs消色差双胶合透镜预装在刻有产品信息的螺纹外壳中，方便将光学元件集成到您的装置中。这些透镜尺寸可选Ø1/2英寸、Ø1英寸和Ø2英寸。如需购买未安装版本，请看可见光消色差双胶合透镜页面。
安装座上清楚地刻有产品型号、焦距和表面增透膜信息。所刻箭头从透镜曲率半径较大的一侧(较平侧)指向曲率半径较小的一侧，并指示准直点源的推荐光传播方向。如果聚焦准直光束，所刻箭头应指向与光传播相反的方向。无穷符号表示这个透镜具有无穷共轭比。也就是说，如果发散光源到透镜较平坦表面的距离为一个焦距，从曲面将输出准直光束。
这些消色差双合透镜的波长范围在可见光和近红外(400 - 1100 nm)，最适合无穷共轭比应用。使用的设计波长是488 nm、707 nm和1064 nm，并以此确定了材料的阿贝数(Vd)。这使它们非常适合荧光显微镜等应用。对于410 nm以下波长范围的应用，Thorlabs空气隙紫外双胶合透镜在最低240 nm的波长下也可提供优异性能。
消色差双胶合透镜对于控制色差非常有用，使用激光等单色光源时一般能得到衍射迹线光斑。关于消色差双胶合透镜相对单透镜的性能优势，请看上面的应用标签。
在表G1.1到G3.1中，正曲率半径说明当透镜和参考图纸中的方向一样时，表面的开口向右，而负曲率半径表示开口向左。正负透镜都具有无穷共轭比，也就是说，如果发散光源到透镜较平坦表面的距离是一个焦距，从曲面将输出准直光束。
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图1.1 上图是-AB增透膜与我们标准的-A和-B增透膜的宽带性能比较
| General Specifications | |
|---|---|
| Design Wavelengths | 488 nm, 707 nm, and 1064 nm |
| AR Coating Range | 400 - 1100 nm |
| Reflectance Over AR Coating Range (0° AOI) | Ravg < 1.0% |
| Diameters Available | 1/2", 1", or 2" |
| Diameter Tolerance | +0.0 mm / -0.1 mm |
| Focal Length Tolerance | ±1% |
| Surface Quality | 40-20 Scratch-Dig |
| Spherical Surface Powera | 3λ/2 |
| Spherical Surface Irregularity (Peak to Valley) | λ/4 |
| Centration | ≤3 arcmin |
| Clear Aperture | 90% of Lens Diameter |
| Pulsed Damage Thresholdb | 1 J/cm2 (532 nm, 10 ns Pulse, 10 Hz, Ø0.408 mm) |
| 1.5 J/cm2 (1064 nm, 10 ns Pulse, 10 Hz, Ø0.448 mm) | |
| CW Damage Thresholdc | 589 W/cm at 532 nm, Ø1.0 mm |
| Operating Temperature | -40 °C to 85 °C |
- 类似于平面光学元件的表面平整度，光圈数(surface power)表示球面光学元件表面相对校准基准的偏差，除非另有说明，一般使用633 nm光源。此参数也常称为表面拟合。
- 双胶合消色差透镜的损伤阈值受光学胶限制。对于需要更高损伤阈值的应用，请考虑我们的空气隙双合透镜。
- 光束功率密度应该以W/cm单位计算。了解为什么线性功率密度最适合长脉冲和CW光源，请查看损伤阈值标签下的“连续波和长脉宽激光”章节。
| Mounted Achromat Diameter | Mounting Threads |
|---|---|
| Ø1/2" | SM05 (0.535"-40) |
| Ø1" | SM1 (1.035"-40) |
| Ø2" | SM2 (2.035"-40) |
| Achromatic Doublet Selection Guide | |
|---|---|
| Unmounted Lenses | Mounted Lenses |
| Visible (400 - 700 nm) | Visible (400 - 700 nm) |
| Extended Visible (400 - 1100 nm) | Extended Visible (400 - 1100 nm) |
| Near IR (650 - 1050 nm) | Near IR (650 - 1050 nm) |
| IR (1050 - 1700 nm) | IR (1050 - 1700 nm) |
| Achromatic Doublet Kits | |
每种消色差双胶合透镜的详细信息可在各自的Zemax®文件中找到。下面介绍使用Zemax®文件检验透镜性能的一些实例。
焦移与波长
Thorlabs消色差双胶合透镜在宽带范围提供几乎恒定的焦距，因为它们的多元件设计能够减小透镜色差。双胶合透镜第一个元件(正透镜)的色散通过第二个元件(负透镜)校正，所以比球面单透镜或非球面透镜具有更好的宽带性能。图2.1展示了傍轴焦移随波长的变化曲线，使用焦距150 mm、Ø25.4 mm双胶合消色差透镜AC254-150-AB。
Click to Enlarge图2.1 AC254-150-AB消色差胶合透镜随波长变化的傍轴焦移
波前误差与光斑尺寸
球面双胶合透镜校正多种像差。使用波前误差图和光线追迹确定光斑尺寸能够显示理论校正水平。例如在图2.2中，像平面的波前图包含了AC254-125-C的像差校正信息。在本例中，理论波前误差在3/100波量级，说明通过透镜中心的光线和通过几乎整个孔径的光线之间的光程差极小。
图2.3显示了AC254-125-C像平面中光斑尺寸的光线追迹。对于这个近红外消色差双胶合透镜，使用不同颜色表示的三个设计波长(706.5 nm、855 nm和1015 nm)通过透镜进行追迹。围绕光线交点分布的圆表示艾里斑直径。如果光斑在艾里斑范围内，透镜一般被看成是衍射极限的。因为光斑尺寸使用几何光线追迹绘制，由于衍射无法得到远小于艾里斑的光斑。
Click to Enlarge图2.2 AC254-125-C在像平面上的波前
Click to Enlarge图2.3 AC254-250-C在像平面对光斑尺寸的光线追迹
理解调制传递函数(MTF)
MTF图像质量是透镜的重要特征，一般使用对比度表示。调制传递函数曲线可用于描述理论和实验图像质量。MTF描述透镜在不同分辨率水平下将物体对比度传递到图像的能力。一般对分辨率靶(由不同间距的黑白线条组成)成像并测量对比度。100%对比度说明得到理想的黑白线条。随着对比度下降，线条之间开始模糊。MTF曲线展示随线条间距减少的百分比对比度。物体的线条间距通常以空间频率表示(cycles/mm)。
Zemax®所计算的MTF曲线通常呈现的是加权平均结果，其中包含来自多个波长的值，此曲线被称为多色MTF曲线。由于较短和较长波长都具有不同的分辨率限制，因此具有不同的单个MTF曲线，根据曲线计算中包含的波长，可能会产生不同数量的多色MTF曲线。
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图2.4 AC254-200-B的理论调制传递函数
图中是我们近红外消色差双胶合透镜(焦距200 mm、Ø25.4 mm)的理论MTF。空间频率约为20 cycles/mm时，对比度在83%左右，说明线距为0.05 mm时的对比度为83%。理论MTF表示光学元件准确达到设计规格时能够提供的性能。实际上，由于制造公差，多数光学元件都将低于理论值。
图2.5 测量的USAF 1951分辨率靶的图像
图2.6 USAF 1951分辨率靶的对比度
图2.5和2.6都是使用USAF 1951分辨率靶的测量结果。
对于选取的分辨率靶，对比度测量值为82.3%。
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