平凸透镜

一、定义

平凸透镜一面凸面一面平面，具有正焦距，通常用于缩小光束、减小焦距或放大图像等相关应用。为减少球差，平凸透镜用于准直光束聚焦时，光束应入射到透镜曲面上；用于点光源准直时，光束入射在平面上。 

图1 平凸透镜光路示意图。

二、特点

1. 扩束、成像、缩束；

2. 材料：N-BK7，UVFS，CaF₂；

3. 尺寸：6.0 mm，9.0 mm，12.7 mm，18.0 mm，25.0 mm，25.4 mm，30.0 mm，50.8 mm，75.0 mm；

三、说明

在无限共轭条件下平凸透镜的像差比双凸透镜小，在光学系统中平凸透镜对准比双凸透镜方便，且相比双凸透镜可以适当减小球差；

双凸透镜在光束汇聚、扩束等对称的光路中使用时，入射光与出射光彼此镜像，并且在共轭比为0.2-5的光学系统中，使用双凸透镜效果比平凸透镜好；

四、增透膜

增透膜是一种硬质耐热的氧化膜，光学器件镀膜后在特定波长范围内的反射可以做到最小，通常要求镀膜的厚度必须是设计波长的1/4奇数倍，这种设计使得相邻两个反射面的反射光束之间有一个半波长的路径差，从而减小反射的影响。LBTEK公司常用的增透膜材料为氟化镁（n=1.38），也可以定制镀其他增透膜材料。

五、透镜选择

选择合适的透镜形状是减少光学像差的关键。一般情况下，当共轭比大于5：1或接近无限共轭(准直的光在镜头的一端)，平凸/凹透镜或消色差胶合透镜将会是更好的选择。当有限共轭比在5：1到1：5之间时，双凸/凹透镜的使用效果会更理想。

表1 不同透镜形状的效果对比

六、材料选择

玻璃材料的选择十分重要，不同的玻璃类型具有不同的特性。LBTEK提供多种玻璃材料可选，通常以折射率和色散对玻璃类型进行划分，另外，不同的玻璃类型具有不同的透射波长区域，每种玻璃的化学，耐热与机械性能也会有所不同。表2列出了常用玻璃材料的特性。

表2 常用玻璃材料特性

表3列出了LBTEK各透镜标准品可提供的材料，除下表所示，LBTEK还提供不同材质、尺寸以及膜系的产品定制服务，如有特殊需求请联系LBTEK技术支持。

表3 LBTEK各透镜标准品可提供的材料

      该应用选取LBTEK标准平凹透镜和平凸透镜组合搭建激光扩束系统。从光纤中输出的准直激光，依据光束放大倍数Ratio=D/d，选择平凹，平凸透镜的焦距，按照示意图所示f1、f2焦距关系需满足Ratio=D/d=f2/f1，达到扩束效果，如果需要缩小光束，则光路示意图中光路反向，同时透镜焦距比满足Ratio=d/D=f1/f2，光路系统中，采用LBTEK标准的透镜安装架及接杆支架和底座，顶部用标准的Ø6mm接杆确保两透镜光轴高度一致。