Axicon Linsen
Axicons - Hochpräzise Fertigung von asphericon
Im Gegensatz zur asphärischen Linse beschreibt die Form einer Axicon Linse einen Kegel. Durch die konische Form wird ein ringförmiges Strahlprofil generiert. Der Durchmesser des Ringstrahls ist abhängig vom Winkel und nimmt mit wachsendem Abstand zwischen Axicon und Bildebene zu. Die Ringbreite bleibt dabei konstant.
Axicons finden hauptsächlich Anwendung im Bereich der Strahlformung und in diversen Applikationen mit Laserlicht. Ein besonderer Einsatz ist außerdem die Erzeugung nicht beugender Bessel-ähnlicher Strahlen. Von Interesse ist dabei ein Bereich mit nahezu konstanter Intensitätsverteilung, dessen Länge vom Winkel und Durchmesser eines Axicon definiert wird. Besselstrahlen (engl. Bessel beams) sind nicht beugend und ideal für Anwendungen in Medizin, Forschung, in der Messtechnik und für Justagen geeignet. Konkret finden sie z.B. Verwendung für optische Pinzetten und in der Lichtscheiben-Mikroskopie.
In Kombination mit weiteren Axicons oder Linsen können vielfältige Strahlprofile erzeugt werden, wie etwa kollimierte Ringstrahlen oder variable Ringfoki.
Im Folgenden ist die optische Wirkung einer Axicon Linse dargestellt. Die Besonderheit besteht in der Generierung von (nicht beugenden) Bessel beams mit hauptsächlich vom Axiconwinkel (Alphawinkel (α)) festgelegten Eigenschaften. Für eine Vielzahl von Anwendungen sind die Bereiche (a) und (b) entscheidend: ein langer Bereich mit einer fast konstanten Intensitätsverteilung (a) und eine ringförmige Fernfeld-Intensitätsverteilung (b).
1. Durch die Kombination mit einem Beam Expander wird die Ausleuchtung des
Axicon optimiert. Dadurch ist es möglich, die Länge des entstehenden Besselstrahles zu variieren.
2. Der Durchmesser des erzeugten Ringfokus wird durch die Brennweite der eingesetzten Linse definiert. Die Erzeugung von Ringfoki wird beispielsweise für die Materialbearbeitung oder in der Augenchirurgie angewendet.
3. Durch die Kombination zweier Axicons mit gleichem Winkel wird ein kollimierter ringförmiger Strahl erzeugt. Der Ringdurchmesser des Strahles verändert sich mit dem Abstand zwischen den beiden Elementen.
4. Dieser Aufbau ermöglicht die Verringerung der Fokusbreite einer Asphäre, wodurch eine Fokussierung unterhalb der Beugungsgrenze möglich ist. Ermöglicht wird dies durch die ringförmige Ausleuchtung der Asphäre.
5. Der dargestellte Aufbau eignet sich zur Verbesserung der Fokusqualität einer sphärischen Linse. Durch die sogenannte zonale Zerlegung, der ringförmigen Ausleuchtung einzelner Zonen der Linse, werden Effekte der sphärischen Aberration eliminiert und dadurch die Fokussierung verbessert.
6. Zur Erzeugung variabler Ringfoki wird dieser Aufbau verwendet. Durch Verschieben des zweiten Axicon kann der Durchmesser des Ringfokus justiert werden.
Basierend auf high-end Technologien fertigt asphericon Axicons mit Oberflächenformabweichungen (RMSi) von bis zu 0,04 µm. Gemeinsam mit unseren Kunden entwickeln und produzieren wir passende Lösungen aus einer großen Auswahl optischer Gläser, vom Prototypen bis zur Serie. Nutzen Sie individuelle Custom Lösungen oder die innovative Vielfalt lagerhaltiger Axicons der Produktlinie StockOptics. Letztere sind mit Oberflächenabweichungen von RMSi ≤ 0,07 µm in unserem Webshop erhältlich.
Um Anwendern die Justage zu erleichtern und optimale Abbildungsergebnisse zu erzielen, können Axicons von asphericon auch mithilfe speziell entwickelter Fassungen exakt ausgerichtet werden. Zudem lassen sich die gefassten Axicons, wie alle gefassten Optiken von asphericon, leicht über ein metrisches Feingewinde mit anderen Elementen verschrauben. Erfahren Sie mehr über die Vorteile unserer gefassten Optiken.
Dank ihrer konischen Form können Axicons in einer Vielzahl von Anwendungen (z.B. mit Laserstrahlen) zum Einsatz kommen.
asphericon fertigt gemäß der RoHS und REACH Verordnungen und garantiert dies auch mit entsprechenden Zertifikaten.
Vergleich
| Kundenspezifische Axicons* | Lagerhaltige Axicons | |
|---|---|---|
| Durchmesser | 1-420 mm | 25.4 / 50.8 mm |
| Durchmesser Toleranz | +/- 0,03 mm | +/- 0,1 mm |
| RMS Unregelmäßigkeit (RMSi) | 40 nm | ≤70 nm |
| Oberflächenunvollkommenheit (Scratch/Dig) | 20 - 10 | 40 - 20 |
| Beschichtung | kundenspezifisch | 4 Standard-Beschichtungen |
| Laserzerstörschwelle | kundenspezifisch | 12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm** |
| Vermessung (optional) | vollflächig interferometrisch | vollflächig interferometrisch |
| Material | kundenspezifisch (fast jede Art von Glas, | Quarzglas |
| Fassung | kundenspezifisch | verfügbar für ausgewählte Linsen |
| Lieferzeit | ab ca. 3-4 Wochen | ab 1 Tag |
| Download Datenblatt | Webshop |
*Best-fit-Angaben | **100 Hz, 6ns, 532 nm
Custom Axicons
Basierend auf Ihren individuellen Spezifikationen entwickeln unsere Optikdesigner hinsichtlich Durchmesser, Mittendicke oder Winkel das passende Axicon. Dank modernster Fertigungs- und Messtechnik wird ein Höchstmaß an Präzision erreicht. Beschichtet oder unbeschichtet, aber auch in gefasster Form können Axicons angeboten werden.
StockOptics Axicons
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Neben Axicons fertigt asphericon hochpräzise Asphären, asphärische Zylinder, Spiegel und Reflektoren, individuelle optische Systeme, sowie gefasste Optiken, Beam Expander, Laser Strahlformer und optomechanische Komponenten.
asphericon GmbH
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