Asphärische Spiegel
Individuell und nach Maß.
Hochwertiges Material trifft auf innovative Technologie
Asphärische Spiegel finden vielerlei Anwendung und können z.B. für multispektrale Abbildungssysteme im Bereich von IR bis UV genutzt werden. Ihre besondere Form ermöglicht im Vergleich zu sphärischen Spiegeln eine verbesserte geometrisch-optische Abbildung. Zur Gruppe der asphärischen Spiegel gehören Paraboloiden, Hyperboloiden und Ellipsoidspiegel. Diese zählen, ebenso wie Spiegel mit kundenspezifischer asphärischer Oberfläche, zu den Besonderheiten der asphericon Produktpalette.
In Abhängigkeit des verwendeten Materials werden bei asphericon Technologien des CNC-Schleifen und Polierens sowie des Diamantdrehens zur Herstellung von asphärischen On- und Off-Axis-Spiegeln eingesetzt. Die Materialauswahl erfolgt kundenspezifisch, wobei das Spektrum realisierbarer Materialien über fast alle Glasarten, wie z.B. Quarzglas, aber auch Silizium und ZERODUR® reicht.
Dank optimierter Produktionstechnologien, High-End-Finishings, wie z.B. der Magnetorheological Finishing-Technology® (kurz MRF), sowie hochgenauer, vollflächiger und berührungsloser Messgeräte, produziert asphericon asphärische Spiegel höchster Qualität. Je nach Anforderungen der Kunden, werden Genauigkeiten von bis zu 50 nm globalem Formfehler (Unregelmäßigkeit) oder 25 nm RMSi erreicht. Die erzielbaren Rauheiten liegen, in Abhängigkeit vom Material und Form, bei bis zu 0,5 nm Rq.
On-Axis/Off-Axis Spiegel
Spiegel und Reflektoren mit parabelförmigen oder kundendefinierten asphärischen Oberflächenkrümmungen zählen zu asphericons Stärken. Alle Designs werden in der bekannten asphericon Qualität geliefert. Die Technologie ermöglicht außerdem die Herstellung von Off-Axis-Spiegeln und -Reflektoren. Je nach Geometrie und Ablenkwinkel produzieren wir entsprechend Ihren individuellen Anforderungen.
On-axis Paraboloid zum Kollimieren einer Punktlichtquelle
Off-axis Paraboloid zum Fokussieren eines kollimierten Strahls
Spezifikationen asphärische Spiegel
| Kundenspezifische Spiegel | |
|---|---|
| Durchmesser | 1-420 mm |
| Durchmesser Toleranz | +0/-0.3 mm |
| RMS Unregelmäßigkeit (RMSi) | 25 nm |
| Oberflächenunvollkommenheit (Scratch/Dig) | 20 - 10 |
| Beschichtung | kundenspezifisch |
| Vermessung | vollflächig interferometrisch |
| Material | kundenspezifisch (fast jede Art von Glas, Quarzglas, Silizium, ZERODUR®) |
| Fassung | kundenspezifisch |
| Lieferzeit | ab ca. 6-8 Wochen |
Typische Einsatzgebiete asphärischer Spiegel
Ebenso vielfältig wie die Möglichkeiten zur Beschichtung asphärischer Spiegel sind auch ihre Anwendungsfelder. Neben dem Einsatz in Lichtquellen, werden sie z.B. für Laseranwendungen und in der Materialbearbeitung genutzt. Darüber hinaus finden asphärische Spiegel vermehrt Anwendung im Weltraum und der Astronomie (z.B. Spiegelteleskope). Weitere mögliche Einsatzbereiche sind:
- Kollimation einer Punktlichtquelle
- Teleskope (z.B. Planspiegel, Konvexspiegel, hyperbolische Spiegel)
- Faserkollimatoren
- Laseranwendungen
- Materialbearbeitung mittels Laser
- Beleuchtung
Parabolspiegel als Hauptanwendung asphärischer Spiegel
Parabolspiegel oder auch Paraboloidspiegel genannt, sind symmetrische Hohlspiegel, die einfallende Strahlen in einem Brennpunkt bündeln oder parallel reflektieren.
Wie funktionieren Parabolspiegel?
Das besondere an Parabolspiegeln ist ihre Eigenschaft, parallele Lichtstrahlen in einem Punkt zu fokussieren. Je größer der optische Spiegel ist, desto mehr Strahlung kann aufgenommen und gebündelt werden - desto mehr Energie kann sich im Brennpunkt sammeln. Im Gegensatz dazu kann Licht mit einem Parabolspiegel aber auch emittiert werden, wenn sich im Brennpunkt des Spiegels eine Lichtquelle befindet. Der Spiegel sendet dann parallele Strahlen aus.
In welchen Anwendungen werden Parabolspiegel eingesetzt?
Neben der Verwendung in Scheinwerfern, finden Parabolspiegel z.B. Anwendung im Rahmen der Informationsübermittlung mittels Satelliten, wobei elektromagnetische Wellen an einen Satelliten und wieder zurück zum Empfänger gesendet werden. Diese Strahlung kann mit einer Satellitenschüssel empfangen und weite Distanzen zwischen Sender und Empfänger überwunden werden.
Die reflektierenden Eigenschaften von Parabolspiegeln werden außerdem in Fernrohren und Teleskopen genutzt. Das Licht von Sternen z.B. kann so stark konzentriert werden, dass es sichtbar oder zumindest messbar wird.
Auch im Bereich erneuerbare Energien können Parabolspiegel genutzt werden, bzw. ihre Funktion, Licht in einem Punkt zu konzentrieren. Beispielsweise innerhalb der Solarthermie werden in Parabolrinnenkraftwerken Rotationsspiegel eingesetzt, die auch schwache Sonneneinstrahlungen, wie z.B. an einem bewölkten Tag, einfangen und nutzbar machen.
Beleuchtung
Teleskope
Materialbearbeitung mit Lasern
Hyperboloide und Ellipsoide
Weitere spezielle Formen asphärischer Hohlspiegel, die zum Sortiment von asphericon gehören, sind Hyperboloide und Ellipsoide. Ellipsoidspiegel weisen einen elliptischen Querschnitt auf und zeichnen sich durch ihre Funktionsweise als Lichtsammler aus. Licht, welches von einem Brennpunkt der Ellipse ausgeht, wird im zweiten Brennpunkt gesammelt. Diese Eigenschaft der Fokussierung von Licht ermöglicht Anwendungen im Bereich Bildprojektion, Spektroskopie und in der Lichttechnik.
Im Gegensatz zum Ellipsoiden werden beim hyperbolischen Spiegel die Lichtstrahlen, die auf den ersten Brennpunkt zulaufen, so reflektiert, dass sie anschließend durch den zweiten Brennpunkt verlaufen. Diese Eigenschaft wird zum Beispiel in Teleskopen genutzt, um die Brennweite zu verlängern.
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