Thorlabs索雷博 G1P11 渐变折射率(GRIN)透镜
特性
- 用作可植入的透镜元件，适合In Vivo成像应用
- 用于宽场、共聚焦或多光子显微镜
- Ø0.5 mm、Ø1.0 mm或Ø2.0 mm未镀膜的透镜
- Ø0.5 mm或Ø1.0 mm镀增透膜的透镜，用于500 - 1000 nm或515 - 670 nm和900 - 1100 nm
- 提供植入引导头(下方出售)
Thorlabs的渐变折射率(GRIN)透镜适合显微物镜无法查看感兴趣区域的成像应用。这类透镜可以深度植入目标样品，侵害性极小，负载感极弱。型号以G1P开头的透镜非常适合宽场和激光扫描共聚焦成像。它们在较宽的波长范围内具有高透过率。型号以G2P开头的透镜适用于多光子成像。型号为G2P10和 G2P11的两种多光子透镜具有宽带增透膜，确保在可见光到近红外的范围内反射率低。更多有关每种透镜的规格信息，请看规格标签。
IGL1植入引导头(下方出售)可在Ø1.0 mm GRIN透镜植入过程中提供引导和稳定性，使透镜先安装到轻质钛引导头上。使用XCF针头夹持器可夹持引导头，且不会因直接操作损坏脆弱的透镜。引导头表面的环形凹槽增加了牙科粘固粉的表面区域，还加强了对样品的粘合力。
与传统的透镜不同，GRIN透镜通过改变透镜本身的折射率来影响光路。此外，由于GRIN透镜的折射率随径向而改变，因此，透镜中所有的光程(距离乘以折射率)都是相同的，这一点与球面或非球面透镜不同。更多计算与半径相关的折射率的信息，请看规格标签。
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图1.1：500 µm视场(a)和200 µm视场(b)下，清醒状态的小鼠的神经元活动。这两张激光扫描多光子图像都是将G2P10 GRIN透镜植入小鼠3 mm深，通过20X、0.5 NA的Nikon物镜获得。该图片由Dr. Mackenzie Mathis, Rowland Institute, Harvard University提供。
| Item # | G1P12 | G1P10 | G1P13 | G1P11 | G1P14 | G2P11 | G2P10 | G2P12 | G2P13 | G2P14 | G2P15 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Design Wavelength (DWL) | 550 nm | 550 nm | 920 nm | ||||||||
| Diameter (D) | 0.5 mm | 1.0 mm | 2.0 mm | 0.5 mm | 1.0 mm | 0.5 mm | 1.0 mm | ||||
| Diameter Tolerance | +0/-0.030 mm | +0/-0.03 mm | +0.006/-0.024 mm | +0/-0.03 mm | +0/-0.050 mm | +0/-0.03 mm | +0/-0.05 mm | +0.006/-0.024 mm | +0/-0.03 mm | +0.006/-0.024 mm | |
| Length (Z) | 8.09 mm ± 1.10 mm | 3.758 mm ± 0.50 mm | 4.28 mm ± 0.60 mm | 8.091 mm ± 1.10 mm | 4.18 mm ± 0.57 mm | 1.883 mm ± 0.62 mm | 3.400 mm ± 0.09 mm | 4.44 mm ± 0.62 mm | 6.05 mm ± 0.85 mm | 4.46 mm ± 0.63 mm | 8.91 mm ± 1.23 mm |
| Pitcha (P) @ DWL | 0.933 | 0.433 | 0.5 | 0.933 | 0.25 | 0.387 | 0.423 | 1 | 1.376 | 0.5 | 1 |
| Gradient Constant (√A) @ DWL | 0.725 mm-1 | 0.724 mm-1 | 0.733 mm-1 | 0.724 mm-1 | 0.376 mm-1 | 1.291 mm-1 | 0.782 mm-1 | 1.416 mm-1 | 1.429 mm-1 | 0.705 mm-1 | 0.705 mm-1 |
| Magnificationc | +1.09 | -0.92 | +1 | +0.98 | Collimated | +0.96 | -1 | +1 | +0.96 | +1 | |
| Working Distanceb | 0.20 mm / 0.20 mm | 0 | 0.20 mm / 0.20 mm | 0 | 0.20 mm / 0.20 mm | 0.25 mm / 0.19 mm | 0 | 0.20 mm/ 0.20 mm | 0 | 0 | |
| Numerical Aperture (NA) in Water | 0.6 | 0.5 | 0.486 | 0.5 | 0.6 | 0.5 | |||||
| Field Curvatured | 80 µm | 100 µm | 50 µm | 100 µm | 80 µm | 100 µm | |||||
| Viewing Angle (Max) | 70° | 50° | 70° | ||||||||
| Refractive Index (n1) @ DWL | 1.666 | ||||||||||
| AR Coating Range (Both Ends, Click Link for Reflectance Plots) | N/A | 515 - 670 nm and 900 - 1040 nm, Ravg < 1% 950 - 1100 nm, Ravg < 2.5% | 500 - 700 nm, Ravg < 0.5% 700 - 1000 nm, Ravg < 1.5% | N/A | |||||||
| Protective Coating | SiO2 (Silica) | N/A | SiO2 (Silica) | ||||||||
| Operating Temperature | < 350 °C | < 350 °C | < 200 °C | < 350 °C | |||||||
- 透镜的"节距"是指光线在透镜中传播所占一个正弦波周期的比例(即，如果透镜具有0.25的节距，那么它的长度等于1/4正弦波，可以用来准直位于透镜表面的点光源)。
- 工作距离是指透镜边缘与焦点之间的距离。对于非零工作距离，给出的第一个数字是样品侧的工作距离(水浸)，第二个数字是物镜侧的工作距离(干燥）。
- 正放大率表示图像是正立的。负放大率表示图像是倒置的。
- 场曲是透镜中心处与透镜半径80％处的图像位置之差。详情请看图2.2。
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图2.2：使用任意GRIN透镜成像的示例装置。
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图2.4：未镀膜GRIN透镜的透过率。
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图2.1：GRIN透镜的折射率剖面。
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图2.3：不同节距的GRIN透镜。随透镜长度增加，节距也会增加。对于节距非0.25的整数倍的透镜，物平面和像平面与透镜表面的工作距离(WD)非零。
作为半径函数的折射率
如图2.1所示，随半径变化的折射率可以使用下面的公式计算：
其中，n1为光轴上的折射率，√A为梯度常数，r为径向位置(范围从-D/2到+D/2，其中D为是直径)。随着距中心的径向距离增加，折射率呈二次方下降。抛物线下降的陡度取决于梯度常数。
节距和透镜长度的关系
GRIN透镜的节距和长度的关系可使用下面的公式表示：
其中，P表示透镜的节距，Z表示透镜的长度，√A为梯度常数。透镜的节距是光线穿过透镜的整个正弦周期的一部分；请看图2.3。
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