Lazerinių diodų moduliaiyra visur šiuolaikinėse technologijose, leidžiančios taikyti programas nuo plataus vartojimo elektronikos (brūkšninių kodų skaitytuvų, lazerinių rodyklių) iki pažangių pramoninių (ženklinimo, pjovimo), automobilių (LiDAR) ir medicinos sistemų. Lęšių medžiagos pasirinkimas yra esminis lazerinių diodų modulių dizaino sprendimas, turintis didelę įtaką našumui, kainai ir pritaikymui.
1. Pagrindinių medžiagų ir gamybos palyginimas
1.1 Plastikiniai (polimeriniai) lęšiai
Medžiagos:Visų pirma, polimetilmetakrilatas (PMMA/akrilas) ir polikarbonatas (PC). Pažangios dervos, tokios kaip COC (ciklinis olefino kopolimeras) ir COP (ciklinis olefino polimeras), pasižymi puikiomis savybėmis.
Gamyba:Didelis-garsasliejimas įpurškimas. Šis procesas leidžia:
Ekstremalus mastelio keitimas:Milijonai identiškų dalių už labai mažą vieneto kainą.
Dizaino laisvė:Sudėtingi asferiniai, difrakciniai arba mikro{0}}struktūriniai paviršiai yra ekonomiškai įmanomi. Kelių -elementų objektyvų matricas galima suformuoti kaip vieną gabalą.
Greitas prototipų kūrimas:Mažesnės pradinės investicijos į įrankius ir greitesnis ciklo laikas.
1.2 Stikliniai lęšiai
Medžiagos:Optiniai stiklai, pvz., BK7 (standartinė karūna) ir B270 (soda{2}}kalkė), ir lydytas silicio dioksidas, skirtas didelės-galios arba UV spinduliams.
Gamyba:Visų pirmašlifavimas ir poliravimassferiniams/asferiniams lęšiams arbaprecizinis stiklo liejimas (PGM)didelio tūrio{0}}asferoms.
Tradicinis šlifavimas:Darbo-intensyvus, tinka prototipams ir mažoms-–-vidutinėms apimtims. Didelė-dalies kaina, bet lanksti pagal individualias specifikacijas.
Tikslus stiklo liejimas:Tai apima stiklo ruošinių kaitinimą ir jų presavimą itin-tiksliose formose. Didelė pradinė kaina, bet puikiai tinka masinei-sudėtingų aukštos{{3}kokybės objektyvų gamybai.
2. Kritinių našumo parametrų analizė
| Parametras | Plastikiniai lęšiai | Stikliniai lęšiai | Pasekmės |
|---|---|---|---|
| Optinis našumas | |||
| Perdavimas ir spektras | Geras matomas diapazonas (~ 92 % PMMA). Gali pageltonuoti veikiant UV spinduliams. Sugerties juostos NIR. | Excellent broadband (VIS to NIR/UV for fused silica). >99% su AR dangomis. Stabilus. | Stiklas laimi plataus{0}}spektro, didelės-galios arba UV / IR taikymams. |
| Lūžio rodiklis ir dispersija | Žemesnis indeksas (~1,49 PMMA, ~1,58 asmeniniam kompiuteriui). Didesnis Abbe skaičius (mažesnė dispersija). | Didesnis indekso diapazonas (1.5-1.9+). Skiriasi priklausomai nuo stiklo tipo; galima pasirinkti achromatizavimui. | Stiklas suteikia daugiau optinio dizaino lankstumo, ypač spalvų korekcijai. |
| Paviršiaus kokybė ir nuoseklumas | Didelis nuoseklumas masinėje gamyboje. Dėl liejimo gali atsirasti nedidelis dvigubas lūžis. | Puikus homogeniškumas. Poliruoti paviršiai gali pasiekti beveik-tobulą apdailą. | Stiklas geresnis dėl difrakcijos{0}}riboto veikimo. |
| Mechaninis ir terminis | |||
| Kietumas ir atsparumas įbrėžimams | Žemas (lengvai subraižomas abrazyvų). Reikia kietų dangų. | Labai aukštas (Moso 5-7). Iš esmės patvarus. | Stiklas yra daug tvirtesnis atšiaurioje aplinkoje. |
| Šiluminis plėtimasis | Aukštas (~70 x 10⁻⁶/K PMMA). | Labai žemas (~7 x 10⁻⁶/K BK7). | Stiklas išlaiko fokusavimą ir vientisumą esant šiluminei apkrovai. Labai svarbu didelės-galios lazeriams. |
| Tankis ir svoris | Mažas (~1,2 g/cm³). | Didelis (~2,5 g/cm³ BK7). | Plastikas, tinkantis svoriui{0}}jautrioms (pvz., nešiojamoms, automobilinėms) reikmėms. |
| Aplinkos stabilumas | |||
| Chemija ir drėgmė | Jautrus tirpikliams, kai kurioms rūgštims/bazėms. Gali sugerti drėgmę, paveikti matmenis. | Labai inertiška daugumai cheminių medžiagų. Ne-higroskopiškas. | Stiklas yra būtinas chemiškai atšiaurioje aplinkoje. |
| UV ir ilgalaikis{0}}senėjimas | Ilgai veikiant UV spinduliams gali suirti, susidrumsti arba tapti trapūs. | Labai atsparus UV spinduliams (ypač lydytas silicio dioksidas). Jokio senėjimo normaliomis sąlygomis. | Stiklas užtikrina ilgalaikį{0}}patikimumą naudojant lauke / UV{1}}atsparioje aplinkoje. |
3. Kaštų ir gamybos ekonomika
Vieneto kaina pagal skalę:Plastikiniai lęšiai turi lemiamą pranašumą. Pagaminus formą, vienos-dalies kaina yra centai, todėl galima įsigyti itin-mažų-kainos vartotojų įrenginius.
Kapitalo investicijos:Plastikiniam liejimui įpurškiant reikia labai{0}}tikslių plieno formų (didelė išankstinė kaina). Stiklo šlifavimui reikia kvalifikuotos darbo jėgos ir įrangos; PGM reikia dar brangesnių formų rinkinių (dažnai karbido).
Masto ekonomija: Plastic is unparalleled for volumes >100k vienetų. Stiklas, ypač nestandartinis-žeminimas, yra ekonomiškesnis mažesniam kiekiui arba labai specializuotam-vienkartiniam dizainui.
4. Taikymas-Konkrečios rekomendacijos
Plastikiniai lęšiai idealiai tinka:
Didelės{0}}apimties buitinė elektronika:Lazeriniai rodyklės, DVD/Blu{0}}ray imtuvai, paprasti brūkšninių kodų skaitytuvai.
Mokestis{0}}pagrįsti pramoniniai jutikliai:Trumpo{0}}atstumo artumo jutikliai, pagrindiniai linijų generatoriai.
Lengvos ir kompaktiškos sistemos:Nešiojami, miniatiūriniai moduliai, kur svoris yra labai svarbus.
Programos, kurioms reikalinga sudėtinga optika:Integruoti objektyvo{0}}korpuso deriniai, difrakciniai elementai struktūrinei šviesai.
Stikliniai lęšiai{0}}nederėtini dėl:
Didelės{0}}galios lazerinės sistemos: Industrial cutting/welding (>1W), kur yra šiluminės žalos rizika.
Tikslus matavimas ir prietaisai:Interferometrija, metrologija, kur bangos fronto paklaida turi būti sumažinta iki minimumo.
Atšiauri aplinka:Automobilių LiDAR (atsižvelgiama į temperatūros svyravimus, vibraciją, dilimą), karinis / aviacijos, cheminis apdorojimas.
Platus{0}}spektras arba specialūs bangų ilgiai:UV kietinimas, medicininė diagnostika, telekomunikacijos.
5. Naujos tendencijos ir hibridiniai sprendimai
Medžiagos pažanga:Nauji nano-kompozitiniai polimerai, kurių kietumas ir terminis stabilumas yra geresnis, užpildo atotrūkį.
Hibridinių lęšių sistemos:Stiklinio priekinio elemento (patvarumo ir šiluminės charakteristikos) derinimas su plastikiniais galiniais elementais (kad būtų ekonomiškai{0}}efektyvus sudėtingumas). Tai įprasta išmaniųjų telefonų fotoaparatų objektyvuose ir atsiranda LiDAR.
Plokščių{0}}lygio optika (WLO):Visų pirma naudojant stiklą, ši technologija leidžia masiškai{0}}gaminti itin mažus, tikslius lęšius kompaktiškiems moduliams.
6. Išvados ir atrankos gairės
Pasirinkimas tarp plastiko ir stiklo yra ne klausimas, kuris yra visuotinai geresnis, bet kuris yra optimalus tam tikriems apribojimams.
Rinkitės plastikinius lęšius, kai:Pagrindiniai vairuotojai yramaža vieneto kaina, lengvas dizainas, didelė{0}}gamybos apimtis arba sudėtingos optinės formosnepiktybinėje, mažos{0}}iki-vidutinio galingumo aplinkoje.
Rinkitės stiklinius lęšius, kai:Paraiška reikalaujadidelis optinis tikslumas, terminis/cheminis/mechaninis ilgaamžiškumas, didelis lazerio galios valdymas arba veikimas plačiu/ekstremaliu bangos ilgiu.
Kraštovaizdis vystosi. Tikslus stiklo liejimas priartina stiklą prie plastiko masto ekonomijos, o pažangūs polimerai ir toliau plečia plastikinės optikos galimybes. Patys novatoriškiausi ateities dizainai gali strategiškai panaudoti abu, išnaudodami unikalius kiekvienos medžiagos pranašumus, kad būtų sukurti lazeriniai moduliai, kurie vienu metu būtų našūs, patikimi ir ekonomiški-.
Kontaktinė informacija:
Jei turite kokių nors idėjų, nedvejodami pasikalbėkite su mumis. Nesvarbu, kur yra mūsų klientai ir kokie yra mūsų reikalavimai, sieksime savo tikslo teikti klientams aukštą kokybę, žemas kainas ir geriausias paslaugas.
El. paštas:info@loshield.com; laser@loshield.com
Tel.:0086-18092277517; 0086-17392801246
Faksas: 86-29-81323155
„Wechat“: 0086-18092277517; 0086-17392801246
