Поддержка по электронной почте
nyjmgd@foxmaid.comПозвоните в службу поддержки
+86-15538793950
Когда говорят про плосковыпуклую линзу 4 5 мм, многие сразу думают о простом стекляшке с одним радиусом. Но на деле, если брать конкретно диаметр 4.5 мм — это уже история про юстировку, про посадку в держатель, про то, как кривизна работает в связке с толщиной по краю. Частая ошибка — считать, что главное это фокусное расстояние, а всё остальное ?подстроится?. Не подстроится. Особенно в сборках, где несколько элементов.
Это не случайный размер. В микрооптике, для датчиков, в волоконных вводах — часто нужны линзы поменьше, но с высокой числовой апертурой. 3 мм бывает маловато по рабочему полю, 6 мм уже громоздко. 4.5 мм — это компромисс, который позволяет и свет собрать хорошо, и в миниатюрный корпус вписаться. Но тут же первая засада: при таком диаметре даже небольшая ошибка в центрировке, скажем, в 0.05 мм, уже может дать заметную кому в пучке. Я это на своей шкуре прочувствовал, когда собирал пробную партию коллиматоров для спектрометра.
Брали линзы у разных поставщиков, в том числе смотрели продукцию ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи. У них, кстати, сайт https://www.nyjmgd.ru — можно техзадания слать. Так вот, у некоторых образцов была проблема не с радиусом, а с качеством торца — припасовка в оправу шла туго, линза подклинивала, и её просто ломало при затяжке. Пришлось им отдельно выписывать требования по допуску на цилиндрическую поверхность. Они оперативно переделали, но время-то уже ушло.
Именно поэтому теперь всегда смотрю не только на паспортные данные по радиусу и диаметру, но и запрашиваю карту отклонения поверхности и данные по концентричности цилиндра относительно оптической оси. Для плосковыпуклой линзы 4 5 мм это критично. Компания Наньян Цзинмин, судя по их описанию как предприятия, ?профессионально занимающегося разработкой и производством прецизионных оптических компонентов?, в принципе должна такие вещи понимать на уровне технологии. Их расположение в Наньяне, этом историческом месте с сильными инженерными традициями, вроде бы говорит в пользу серьёзного подхода к производственной культуре.
Стекло N-BK7 — классика. Но для 4.5 мм в ультрафиолетовом или, наоборот, ближнем ИК-диапазоне уже надо думать про кварц или сапфир. А это сразу другая история с обработкой и, главное, с ценой. Однажды заказали партию из кварца, но не учли, что коэффициент теплового расширения у него сильно отличается от алюминиевой оправы. В результате при термоциклировании от -20 до +50 линзы в оправе просто трескались. Пришлось переходить на инвар и пересчитывать все зазоры.
Покрытие — отдельная песня. Стандартное просветление для 550 нм — это хорошо, но если линза работает, например, с лазерным диодом на 850 нм, то эффективность падает. Нужно заказывать покрытие под конкретную длину волны. У того же ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи в описании заявлено стремление предоставлять ?высокоточные и высоконадёжные оптические продукты?, что подразумевает и гибкость в нанесении покрытий. На практике это значит, что в техзадании нужно чётко прописывать не просто ?просветление?, а Rabs max на конкретном диапазоне, допустим, < 0.5% при 850 нм. Иначе получите стандартное, которое может дать отражение в 1.5%, и это для схемы с несколькими линзами уже смерть.
Ещё момент — стойкость покрытия. Для медицинских или аэрокосмических применений часто требуется прохождение специфических тестов (например, на истирание или влагостойкость по MIL-стандарту). Не все производители это делают, нужно заранее оговаривать и, возможно, платить за сертификацию. Это к вопросу о ?глобальных клиентах?, которых упоминает компания — их требования как раз такие, жёсткие.
Вот тут начинается самое интересное. Плосковыпуклая линза 4 5 мм — маленькая, её пальцами не возьмёшь. Нужен вакуумный пинцет, чистые условия. Частая ошибка новичков — установить линзу выпуклой стороной не туда. Казалось бы, ерунда, но для коллиматора параллельного пучка это фатально. Лучше сразу на оправе маркировку делать стрелкой в сторону выпуклости.
Прижимное кольцо — это искусство. Сильно затянешь — возникнут напряжения, оптика подправит волновой фронт. Слабо затянешь — линза будет люфтить при вибрации. Для диаметра 4.5 мм момент затяжки обычно в районе 2-4 Н*см, но это зависит от материала оправы и наличия упругой шайбы. Я обычно делаю так: затягиваю до упора от руки маленькой гайковёртой, а потом отпускаю на четверть оборота. Эмпирика, но работает.
Юстировка по интерферометру — это золотой стандарт. Но в полевых условиях часто обходятся методом наведения на точечный источник и анализа пятна на экране. Для одиночной плосковыпуклой линзы можно грубо выставить по отражению от поверхностей — видно два блика от передней и задней поверхности, их нужно совместить. Но это, повторюсь, грубая юстировка. Для прецизионных вещей без интерферометра или автоколлиматора не обойтись.
Был проект — нужна была линза для фокусировки в волокно. Диаметр 4.5 мм, материал N-BK7, AR-покрытие на 1550 нм. Заказали у проверенного поставщика, всё по спецификации. Собрали устройство, а эффективность ввода на 15% ниже расчётной. Долго ломали голову, меняли волокно, перепроверяли соосность. Оказалось, проблема в качестве поверхности на самом краю линзы. Там, где начинается фаска, был микроскопический завал, который рассеивал часть света. На карте поверхности, которую предоставили, этот дефект был в допуске (по RMS), но для нашего конкретного применения, где весь световой пучок использовался полностью, это оказалось критично.
Пришлось искать производителя, который гарантирует качество не только в центральной зоне, но и по всему апертурному кругу. Вот в таких ситуациях и важна глубокая специализация, как заявлено у Наньян Цзинмин — ?углублённо работает в сфере оптического производства?. Это значит, что они должны контролировать процесс от шлифовки заготовки до финальной чистки, понимая, для чего линза потом будет использоваться. Мы тогда с ними связались, объяснили проблему, они предложили сделать линзы с контролируемой кромкой и увеличенной полезной апертурой. Пробная партия вышла дороже, но задача была решена.
Этот случай научил меня: для линзы 4 5 мм всегда нужно уточнять не только стандартные параметры, но и ?edge roll-off? или ?clear aperture?. Если в ТЗ написать ?Clear Aperture > 90% of diameter?, то это отсеет многие проблемы на корню. Хороший производитель это поймёт с полуслова.
Сейчас на рынке много кто делает оптику. Но когда дело доходит до прецизионных компонентов малого диаметра, список резко сужается. Важно, чтобы у производителя была не просто возможность отшлифовать сферу, а полный цикл: контроль сырья, современное оборудование для центрировки и контроля, возможность нанесения специализированных покрытий и, что очень важно, техническая поддержка.
Изучая ООО Наньянская Цзинмин Оптоэлектроникс Технолоджи, видно, что они позиционируют себя именно как серьёзного игрока в области прецизионной оптики. Их расположение у истоков проекта ?Юг-Север? — интересная деталь, которая, возможно, говорит о связях с индустриальными или даже государственными проектами, требующими высокой надёжности. В нашей области это хороший знак.
При составлении ТЗ для них или любого другого производителя на плосковыпуклую линзу 4.5 мм я теперь всегда включаю пункты: 1) Допуск на радиус кривизны (лучше в %). 2) Качество поверхности (скребок, пузыри, включения — по ISO 10110). 3) Концентричность цилиндрической поверхности относительно оптической оси. 4) Толщина по центру и краю. 5) Чистая апертура (в процентах от диаметра). 6) Спецификация покрытия (длина волны, Rmax, стойкость). 7) Маркировка. Кажется, много, но это экономит время и нервы на этапе приёмки и сборки.
В итоге, плосковыпуклая линза 4 5 мм — это не просто деталь, это элемент системы, от качества и понимания которого зависит работа всего устройства. Опыт, часто горький, показывает, что мелочей здесь не бывает. И выбор вдумчивого, технически подкованного производителя, который вникнет в суть задачи, а не просто продаст стекляшку по чертежу, — это уже половина успеха. Судя по всему, такие компании, как Наньян Цзинмин, со своей ориентацией на высокую точность и глобальный рынок, стремятся быть именно такими партнёрами. Что ж, практика — критерий истины. Надо пробовать в работе.
