ATOPTIK предлагает широкий выбор ахроматических линз

Ахроматические линзы являются идеальным решением для коррекции хроматической аберрации. Эти многоэлементные оптические компоненты также обеспечивают превосходную коррекцию монохроматических аберраций.

Стандартная ахроматическая линза корректирует хроматическую аберрацию для трех длин волн (синего, зеленого и красного света). В такой линзе выпуклый элемент сходится ближе к фокусной точке, в то время как вогнутый элемент рассеивает синий свет сильнее. Поскольку их хроматические аберрации противоположны по знаку, красный и синий свет могут быть доведены до общего фокуса, эффективно устраняя хроматические аберрации.

Поверхность мениска помогает ограничить сферическую аберрацию и кому, хотя некоторые астигматизм и искажения могут остаться. Первоначально используемые в основном для пейзажной фотографии, эти объективы исторически назывались «пейзажными объективами». Их характерная форма полумесяца (вогнуто-выпуклая) состоит из двух линз с различными показателями преломления и скоростями дисперсии, связанных вместе.

Самая ранняя ахроматическая линза была разработана Шевалье в 1821 году (комбинация плоско-вогнутых и двояковыпуклых линз), позже улучшена Граббом в 1857 году (с использованием дизайна мениска). Современные версии теперь включают многослойные ахроматические линзы для повышения производительности.

Ахроматические линзы:

Ахроматические линзыСостоят из двух или трех линз и предлагают значительно лучшую производительность, чем одиночные линзы. Эти конфигурации дублета или триплета могут иметь либо цементированные элементы, либо конструкции с воздушным разнесением, обычно сочетающие положительные и отрицательные линзы с различными показателями преломления.

Эта многоэлементная конструкция обеспечивает несколько ключевых преимуществ:

• Уменьшенная хроматическая аберрация

• Улучшенное качество монохроматического изображения

• Повышенная производительность вне оси

Различные типы ахроматических линз предлагают специфические характеристики (такие как сопряженные соотношения и пороги повреждения). Для приложений, требующих точного изображения или манипулирования лазерным лучом, эти ахроматические линзы следует настоятельно учитывать, поскольку они обеспечивают оптимизированные оптические характеристики.

Рисунок 1: Фокусировка белого света с использованием плоско-выпуклой линзы и ахроматической дублетной линзы

Уменьшение хроматической аберрации

Поскольку показатель преломления материала зависит от длины волны падающего света, фокусное расстояние одной линзы зависит от длины волны. При использовании с источником белого света это приводит к размытым точкам фокусировки-явлению, известному как хроматическая аберрация.

Ахроматические линзы частично компенсируют хроматическую аберрацию благодаря своей многоэлементной конструкции. Эти линзы обычно сочетают положительные и отрицательные элементы линзы с различными дисперсионными свойствами. При тщательном выборе материалов с соответствующими значениями дисперсии и фокусными расстояниями хроматическая аберрация может быть частично устранена.

Ахроматические линзы обычно предназначены для того, чтобы иметь одинаковое фокусное расстояние для двух длин волн на противоположных концах видимого спектра. Это обеспечивает почти постоянное фокусное расстояние в широком диапазоне длин волн, что делает их выгодными для приложений широкополосной визуализации.

Рисунок 1 иллюстрирует влияние нескольких длин волн на фокусную точку при прохождении через плоско-выпуклую синглетную линзу по сравнению с ахроматической дублетной линзой. Замена синглета на дублет уменьшает диаметр фокусного пятна со 147 мкм до 17 мкм.

Улучшение монохроматической визуализации

В монохроматических оптических системах хроматическая аберрация становится неактуальной. Однако сферические майки все еще могут вводить значительные монохроматические аберрации, такие как сферическая аберрация и кома.

Многоэлементная конструкция ахроматических линз снижает эти аберрации, значительно улучшая качество изображения и производительность фокусировки для монохромных линз.Соматический свет.

Рисунок 2: Фокусировка монохроматического луча с использованием плоско-выпуклой линзы и ахроматической дублетной линзы

На рисунке 2 сравниваются характеристики фокусировки плоско-выпуклого синглета и ахроматического дублета при монохроматическом освещении. Дублетный объектив производит фокусное пятно в 4,2 раза меньше, чем синглет.