作者:李jw 时间:2026-09-16
我司提供Holo/Or衍射轴镜、Asphericon、Eksma、和Optogama四个品牌的锥镜。为了方便客户了解四个品牌轴锥镜的特点,本文从工作原理、角度换算、参数范围、材料与镀膜、精度等级五个维度进行对比,帮助您快速选型。
轴锥镜的产品原理与分类
锥镜有折射型锥透镜和衍射型锥镜。
折射型轴锥镜依靠圆锥斜面折射,把准直高斯光束转化为“类贝塞尔‑高斯光束”。这类元件结构直接、抗损伤能力强,在中高功率激光系统中更为常见,宽波段可用。
衍射型轴锥镜(DOE路线)则在元件表面刻蚀微纳结构,利用衍射效应重塑波前,单片元件即可输出贝塞尔强度分布。Holoor的衍射轴锥镜优势在于角度设计自由度高,可做到极小发散角,并且能有效压制零级衍射,对环形光斑均匀性要求苛刻的场景更为适合,衍射锥镜为单波长设计。
四个锥透镜品牌核心参数对比
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维度 |
Holo/Or |
Asphericon |
Eksma |
Optogama |
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国家 |
以色列 |
德国 |
立陶宛 |
立陶宛 |
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工作原理 |
衍射(DOE) |
折射 |
折射 |
折射 |
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形状 |
平面衍射片 |
平凸 |
平凸 |
平凸+平凹 |
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角度定义 |
衍射角 |
底角 |
顶角 |
顶角+底角 |
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角度范围 |
0.057°~30.85° (衍射角) |
0.5°~20° (底角) |
顶角90°~179° (精密级) |
底角0.5°~25° |
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直径 |
多种(含方形) |
25.4/50.8mm |
25.4/50.8mm |
仅25.4mm |
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材料 |
塑料/熔融石英/ZnSe |
熔融石英(可定制) |
BK7/UVFS |
BK7/UVFS |
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分级 |
标准/高效率 |
单一 |
标准/精密 |
常规/高级 |
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角度公差 |
/ |
底角±0.01° |
标准±0.5° 精密±0.05° |
常规±0.5° 高级±0.1° |
Holo/Or衍射锥镜系列产品角度覆盖范围广(0.057°~30.85°发散角),支持自定义角度,高效率版本可消除零级衍射。除标准单环轴锥镜外,还提供多圆环发生DOE,可将输入光束分为多个独立圆环。材料可选塑料、熔融石英或ZnSe,标准波长为1064nm和532nm。
Asphericon锥透镜为折射型平凸透镜,采用CNC精密研磨抛光工艺,锥面精度<0.20μm,平面精度<0.08μm,表面粗糙度RMSi<0.07μm,底角误差±0.01°。标准角度为0.5°~20°(底角),提供25.4mm和50.8mm两种直径,材料为熔融石英,支持定制多种光学材料。该系列激光诱导损伤阈值为12J/cm²(532nm,100Hz,6ns),适用于中高功率激光系统。Asphericon锥透镜可通过正负锥镜组合产生准直环形光束或贝塞尔光束,也可与球面透镜配合产生环形焦点,提供已装配版本便于系统集成。
Eksma轴锥镜为折射型平凸透镜,分为标准级和精密级两个等级。标准级材料为BK7或紫外熔融石英(UVFS),直径25.4mm,顶角范围140°~178°,角度公差±0.5°。精密级材料为UVFS,提供25.4mm和50.8mm两种直径,顶角范围90°~179°,角度公差±0.05°(±3角分),顶点圆角<Ø1mm。该系列可根据需求提供AR和BBAR涂层,支持定制加工。
Optogama锥透镜为折射型,提供平凸和平凹两种形状。平凸版分为常规级和高级,材料为BK7或UVFS;平凹版仅常规级,材料为UVFS,中心带有约Ø1mm工艺孔。该系列直径统一为25.4mm,同时标注顶角和底角便于选型,底角范围0.5°~25°。平凸透镜常规级角度公差±0.5°,高级角度公差±0.1°,平凹透镜常规级角度公差±0.5°。未镀膜BK7适用波长350nm~2μm,未镀膜UVFS适用波长185nm~2.1μm。
从左到右:Asphericon,Eksma,Optogama,Holo/Or锥镜
四个品牌的相同点与不同点
相同点:
1.均可将准直激光转换为环形光斑,在近场产生贝塞尔光束近似;
2.核心选型参数均为角度、直径、材料、镀膜;
3.均提供标准品,支持定制角度、镀膜和特殊材料;
4.应用领域重叠,覆盖激光加工、医疗、科研等方向。
不同点:
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对比维度 |
差异说明 |
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工作原理 |
Holoor为衍射DOE,其余三家为折射型 |
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角度范围 |
Holo/Or覆盖极广(含0.057°极小角度);Asphericon和Optogama为0.5°起;Eksma精密级顶角可低至90° |
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角度定义 |
Holo/Or发散角、Asphericon用底角;Eksma用顶角;Optogama同时标顶角和底角 |
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镜片尺寸 |
Asphericon和Eksma提供50.8mm大口径;Optogama仅25.4mm;Holo/Or有多种尺寸含方形 |
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形状选择 |
Optogama唯一提供平凹选项(带中心工艺孔);其余三家为平凸或平面衍射片 |
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材料选择 |
Holoor可选ZnSe用于中红外;Eksma和Optogama提供BK7(可见光性价比方案);Asphericon以熔融石英为主 |
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精度分级 |
Eksma和Optogama分两级(标准/精密、常规/高级);Holo/Or分标准/高效率;Asphericon为单一精密级 |
锥镜角度定义与环形光斑大小计算
不同品牌采用的角度定义不同,选型时需注意换算:
发散角θ:出射光线与光轴的夹角,Holo/Or采用此定义。
顶角φ:圆锥顶点的角度,Eksma采用此定义。
底角α:锥面与平面的夹角,Asphericon采用此定义,Optogama锥镜同时标注顶角和底角。
换算关系:底角α=(180°-顶角φ)/2;发散角θ=arcsin(n·sinα)−α,小角度下可近似为θ≈(n−1)α,其中n为材料折射率。
贝塞尔区长度(最大无衍射距离):
Z_max =(D/2)/tanθ,其中D为入射光束直径,θ为发散角。在Z_max以内为贝塞尔区(中心亮斑+多环,长焦深),超过后为远场单环。
远场环直径:
衍射轴锥镜:D_ring = 2WD·tan(β/2),WD为工作距离,β为发散角
折射轴锥镜:D_ring = 2WD·tan[(n−1)·α],α为锥镜底角,n为对应波长下材料折射率
聚焦后环宽(RW):
单模激光:环宽约等于1.75倍衍射极限
多模激光:RW≈(4λ·EFL/D)·(M²+0.75),其中EFL为聚焦透镜有效焦距,M²为激光光束质量因子