准直光束秒变贝塞尔光束？高精度圆锥透镜（Axicons）选型指南

导语

在现代激光加工、超分辨显微成像以及光镊技术中，如何将常见的准直高斯光束，转化为无衍射的贝塞尔光束（Bessel beams）或环形光束？

这往往是许多光学工程师在搭建光路时面临的挑战。今天，我们将为您详细介绍实现这一光束整形“魔法"的核心元件——圆锥透镜（Axicons）。无论您是进行前沿科研，还是开发工业级激光设备，这篇硬核选型指南都将为您提供具有价值的参考！

01. 什么是圆锥透镜（Axicons）？它能做什么？

圆锥透镜（Axicons），又被称为锥形棱镜。韵翔光电提供的标准平凸圆锥透镜，具有一个独特的几何结构：一面为锥形（Conical）表面，另一面为平面（Plano）。

这种特殊的设计赋予了它强大的光束整形能力：

• 生成贝塞尔光束：在近场中，它可以将准直的高斯光束转化为近似无衍射的贝塞尔光束，这种光束在传播过程中能保持极小的光斑尺寸而不发散。

• 生成环形光斑：将光束转化为优秀的环形分布。

轴棱锥与球面透镜组合可产生环形聚焦光斑。

• 组合应用：如果将圆锥透镜与球面透镜组合使用，还可以将平行激光束转换为厚壁的空心“光管"（hollow "pipe" of light），或产生环形焦点。

双轴棱锥组合则可形成壁厚较大的中空光管。

02. BK7 vs UVFS：如何选择合适的基底材料？

为了满足不同波段和功率的应用需求，我们提供了两种主流的光学材料供您选择：

1. BK7（N-BK7）—— 高性价比的常规之选

• 适用场景：可见光到近红外波段的常规应用。

• 优势：价格亲民，性能稳定，是实验室常规光路搭建的理想选择。

2. UVFS（紫外熔融石英）—— 高功率与紫外波段的利器

• 适用场景：高功率激光器、飞秒激光器以及紫外波段应用。

• 优势：具有极低的热膨胀系数和优异的紫外透过率，能够有效抵抗高功率激光带来的热透镜效应，确保光路尽致稳定。

03. 严苛工艺，铸就出众光学品质

圆锥透镜系列具备以下出色的规格参数：

• 丰富的锥角选择：提供从90° 到 179° 的多种顶角（Apex Angle）规格，满足不同发散角和光环尺寸的设计需求。

• 标准尺寸：提供 Ø 25.4 mm (1英寸) 和 Ø 30 mm 两种标准外径，通光孔径高达 90%。

• 高表面质量：表面光洁度达到 60-40 scratch & dig (MIL-PRF-13830B 标准)。

• 精准的锥顶控制：锥顶倒圆（Apex rounding）直径严格控制在 <3 mm 以内，确保光束中心的整形质量。

• 面型精度：平面侧（S2）表面不规则度达 λ @ 633 nm，锥面侧（S1）控制在 ±2.5 micron。

04. 灵活的定制化镀膜服务

除了未镀膜（Uncoated）的标准件，我们也提供强大的定制镀膜服务，以最大限度地减少反射损耗：

• AR 增透膜：可针对 350-1600 nm 范围内的任意指定波长，提供单面反射率 R < 0.2% 的增透膜。

• BBAR 宽带增透膜：提供单面反射率 R < 1% 的宽带增透膜，覆盖以下热门波段：

◦ 紫外 (UV)：250-400 nm

◦ 可见光 (VIS)：400-700 nm

◦ 近红外 (NIR)：700-1000 nm

◦ 红外 (IR)：1000-1700 nm

注：如果您需要其他特殊光学材料或特定镀膜，支持按需定制！

结语

无论您是在探索微观世界的光学捕获，还是在工业界追求尽致的激光切割工艺，一枚高品质的圆锥透镜都是刚需的基石。韵翔光电凭借丰富的产品线和严苛的质量控制，致力于为您提供可靠的光学解决方案。

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