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Asphärische Linsen mit hoher Präzision

 

Einrichtungen aus Industrie und Forschung benötigen heutzutage eine nie gekannte Präzision bei der gezielten Arbeit mit Licht. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten wären noch vor 25 Jahren undenkbar gewesen. asphericon hat sich auf die Fertigung und Bearbeitung besonders präziser asphärischer Linsen spezialisiert. Beste Qualität und eine unerreicht hohe Genauigkeit sind dabei die Eckpfeiler der Produkte, die wir für Sie entwickeln – von der einzelnen asphärischen Linse, über gefasste Optiken bis hin zu komplexen Systemen.

 

Vorteile einer asphärischen Linse

Correction of spherical aberration by using an asphereBei sphärischen Linsen entstehen zwangsläufig Abbildungsfehler, sogenannte Aberrationen (vgl. Abbildung rechts). Eine asphärische Linse hingegen ist rotationssymmetrisch, mit einer oder mehreren nichtsphärischen Oberflächen, die von der Form einer Kugel abweichen. Diese Eigenschaften ermöglichen, dass Aberrationen korrigiert werden. Dank modernster Fertigungstechnologien ist es uns möglich, asphärische Linsen mit höchster Präzision auch in Serie zu fertigen.

 

asphericon setzt Standards in der Produktion hochpräziser Optiken

asphericon hat sich auf die Herstellung asphärischer Linsen durch Schleifen und Polieren, spezialisiert. Dabei wird ein Rohling verschiedenen Arbeitsschritten unterzogen:

  • Schleifen zur Formgebung,
  • Polieren der geschliffenen asphärischen Linse,
  • Vermessung zur Form- und Oberflächenprüfung,
  • Vermessung und Bearbeitung mittels eines High-End Finishs

 

Schleifen einer asphärischen Linsen Rohlinge sind bereits geformte Linsen und das Ausgangsmaterial für den weiteren Prozess zur Herstellung einer asphärischen Linse. Im ersten Arbeitsschritt wird der Rohling geschliffen, um ihm seine gewünschte Form zu geben. Für diesen komplexen Vorgang werden verschiedene Schleifwerkzeuge eingesetzt.

Im Folgenden nimmt der Polierprozess einen wichtigen Teil der Herstellung einer asphärischen Linse ein. Schritt für Schritt wird die Oberfläche überarbeitet, um die gewünschten Anforderungen zu erzielen (z.B. die Oberflächenformabweichung). Das Polieren kann durch ein Spanen mit geometrisch unbestimmtem, sehr feinem Korn, aber auch einen chemischen Abtrag stattfinden. Eine fertig polierte Linse verfügt über eine blanke Oberfläche ohne Poren und Tiefenrisse sowie die gewünschte Formgenauigkeit und Oberflächengüte.

Die anschließende Vermessung dient der Prüfung von Form- und Oberfläche, um ggf. bestehende Abweichungen feststellen und korrigieren zu können. Eine asphärische Linse kann in Abhängigkeit vom Bearbeitungszustand und der Genauigkeit taktil und optisch bzw. berührungslos vermessen werden.

Der letzte Bearbeitungsschritt ist das High-End Finishing. Dieses dient der noch genaueren Oberflächenbearbeitung für höchste Präzision. Die von asphericon entwickelte ION-Finish™-Technologie und die Magnetorheological Finishing-Technology® (kurz MRF) beispielweise, ermöglichen Genauigkeiten von λ/600 RMS auf planen Oberflächen – auch in der Serienfertigung. Darüber hinaus bieten wir die asphericon Ångström-Politur, ein Verfahren für asphärische Oberflächen mit Rauheitswerten von 5 Å (Rq nach ISO 10110), z.B. für Anwendungen mit hoher Laserleistung.

 

Anwendungsbeispiele für Asphären

Die Anwendung einer fertigen asphärischen Linse ergibt sich hauptsächlich aus ihren Vorteilen gegenüber einer sphärischen Optik. Größter Vorteil sind die Korrektur von Aberrationen und die damit einhergehenden besseren Abbildungseigenschaften.

Fernrohre beispielsweise, sind mittlerweile fast immer asphärisch, vor allem solche, mit größerem Durchmesser. Auch in Zoomobjektiven werden asphärische Linsen verbaut. Diese verringern nicht nur die Systemgröße, sondern steigern auch die Bildqualität im Vergleich zu Anwendungen mit sphärischen Linsen.

Zur Beobachtung der Sterne, aber auch im Weltall können asphärische Linsen eingesetzt werden. Der Satellit Sentinel-4 beispielsweise, enthält asphärische Optiken von asphericon in seinen Spektrometern. Für den Einsatz im All müssen die Optiken nicht nur hervorragende optische Eigenschaften aufweisen, sondern auch extremen Umweltbedingungen standhalten. Näheres zu Sentinel-4 können Sie auch hier nachlesen.

Ein weiteres Anwendungsfeld ist die Laserstrahlformung, wie die Erzeugung von Top-Hat Profilen. In einem Strahlformungssystem mit zwei asphärischen Linsen zur Erzeugung von Top-Hat Verteilungen beispielsweise, verteilt die erste Linse, die eingehenden Laserstrahlen (Gauß Verteilung) zunächst so um, dass sich in einem bestimmten Abstand eine homogene Intensitätsverteilung einstellt. Mit der Zweiten wird das Strahlenbündel anschließend kollimiert – die charakteristische Top-Hat Verteilung entsteht. Von Interesse sind solche asphärischen Anwendungen beispielsweise in der Materialbearbeitung (z.B. Schneiden von Metall), aber auch der Medizin (z.B. Ophthalmologie). Eine detaillierte Beschreibung zur Laserstahlformung mit asphärischen Linsen und weitere Anwendungsbeispiele finden Sie auch auf unserem Blog.

Eine für den Markt noch neue Anwendung asphärischer Linsen liegt im Bereich Messtechnik. Ihr Einsatz kann hierbei die Gesamtanzahl verwendeter Linsen in einem Fizeau Objektiv deutlich reduzieren und außerdem den möglichen Messbereich vergrößern. Weiterer Vorteil: das Objektiv wird durch den Einsatz weniger Linsen auch deutlich leichter. Informationen zur Verwendung asphärischer Linsen in Objektiven finden Sie auf der Seite zum a|FizeriC, unserem asphärischen Fizeau Objektiv.

 

Asphärische Linsen von asphericon

Erfahren Sie im Folgenden 3 Vorteile, von denen auch Sie profitieren können, wenn Sie sich für unsere Optikelemente entscheiden:

 

Asphärische Linse
auf höchstem Niveau

asphericon produziert Ihre Wunschprodukte auf höchstem technologischen Level. Die weltweit einzigartige Steuerungstechnologie unserer CNC-Maschinen garantiert eine perfekt ausgearbeitete asphärische Linse nach Ihren Vorstellungen in nahezu jeder Form und Größe. Wir fertigen am absoluten Limit und erreichen Präzision auf atomarem Niveau.

Oberflächenoptimierung
mit Präzision

Eine asphärische Linse „made by asphericon“ besitzt für Sie optimierte Funktionsflächen mit einzigartigen Eigenschaften, die Sie sonst nirgendwo finden. Die mittels verschiedener Fertigungsverfahren extrem präzise ausgearbeiteten Oberflächen erfüllen Ihre Ansprüche garantiert.

Trotz der technischen Herausforderungen bei der Bearbeitung, die eine asphärische Linse an den Produzenten stellt, übertreffen wir beim High-End-Finishing mit unseren Technologien asphericon ION-FinishTM und der Magnetorheological Finishing-Technology® internationale Standards um Längen.

Know-how &
Wirtschaftlichkeit

Profitieren Sie 1:1 von unserer Erfahrung aus zahlreichen Projekten mit renommierten wissenschaftlichen Einrichtungen und industriellen Partnern. Wir sind in der Lage, auch herausfordernde individuelle Lösungen zielgenau für Sie umzusetzen.

Sowohl bei kleinen als auch bei großen Bestellmengen arbeiten wir mit der bewährten asphericon Präzision und achten gleichzeitig darauf, effizient und wirtschaftlich zu agieren. Damit Ihr Projekt ein voller Erfolg wird!

 

Entdecken Sie die Möglichkeiten, die wir in-house für Ihre asphärischen Linsen bieten:

 

In jeder asphericon Optik stecken komprimiertes Fachwissen und die Erfahrungen aus anspruchsvollen Kundenprojekten. Sie wählen aus einer Vielzahl unterschiedlicher Formen und Materialien für alle Wellenlängen das Passende für Ihre Anwendung, wir sorgen für die Umsetzung.

asphärischeLinse
Darüber hinaus fertigt asphericon hochpräzise Axicons, asphärische Zylinder, Spiegel und Reflektoren, sowie gefasste Optiken, Beam Expander, Strahlformer und Interferometer-Objektive.