光学元件的选择

日期：2024-11-23 13:27

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摘要：建立光学实验装置，或光学系统时，首先要根据光学原理准备光路图。对光路图中每个光学元件的各项技术要求，要逐一确认，并记录到光路图中。按照这些技术要求，如果能选定光学元件是最好的，但是产品目录中，有许多性能相近的光学元件，到底选哪个比较好，有时令人犹豫。在这里，我们介绍一下在选择光学元件时要考虑的2个重要因素。

激光的技术指标

选择光学元件时，首先要明确所使用的“光”的技术指标，光源有许多种类，有激光，发光二极管，卤素灯，金属卤化物灯等光源，激光光源的波长有许多种，根据波长的不同，使用光学元件的种类也不同。除了波长外，决定光学元件的技术指标还有其他几个因素。

要确认的项目		例1	例2	相关指标
激光种类		He-Ne	YAG	对应波长
波长 [nm]		632.8nm	532nm	对应波长
能量密度的计算 [J/cm²] （使用者计算）例1 : 不考虑例2 : 78J/cm²	发射光束的直径 (1/e², 直径) [mm]	0.59mm	0.7mm	0.5m以下连续发射激光或100m/cm² 以下的脉冲激光可以不考虑
	连续发射 (CW) 激光的功率 [W]	1mW	-
	脉冲激光的能量 [J], 脉冲时间 [s], 发射周期 [Hz]	-	300mJ 10ns, 20Hz
激光光束的折散角度（全角） [rad]		1.35mrad	1.3mrad	有效直径
横向模式		TEM00	单横模	聚光点直径
偏光方向（垂直或水平或随机）		垂直方向	水平	反射·透过率

对于上述技术指标，如有不明白的地方，请查清激光器的制造商名称和产品型号，并向制造商进行确认。
比较产品目录中的光学元件的技术指标和激光的技术指标，选择满足激光损伤阈值和偏光方向等技术要求的光学元件。

光学系统的等级

要明确光学元件到底需要什么样的精度等级。在具体精度等级要求不明确的时候，可根据用途划分等级。
照明系统等级对精度没有特别要求，要优先考虑发挥其性能。
简易光学系统等级不仅需要发挥其性能，还需要适当考虑精度和误差问题。
干涉仪等级需要在指定的使用方法下，有精度要求。

等级	面形精度	划痕－麻点	产品举例	用途
照明系统等级	λ左右	60 - 40左右	双凸透镜非球面透镜（AGL）	显微镜照明系统（检测仪等的照明光束）
简易光学系统等级	λ/4 以下	40 - 20以下	平凸透镜消色差透镜铝膜*·介质膜反射镜	各种成像系统小口径干涉仪
干涉仪等级	λ/10 以下	20 - 10以下	保证面形精度的反射镜飞秒级大功率反射镜聚光透镜	观察波面的干涉仪激光加工装置高分辨率光学实验

※在铝膜反射镜，有也高面型精度的反射镜（TFAQ，TFAN-＊＊-20）。

上述等级只是一个基准，根据产品和材料的不同可能会略有出入。
具体产品选择时请参考选择指南，同时还可以参考「扩束方法」和「偏光镜的使用方法」等选择指南和应用资料等说明材料。
如果还有不明白的地方，请和营业部联系。在询问的时候，请首先告知激光的技术指标和使用场合等情报，这样我们可以根据您提供的资料更快速和更精准的答复。