N-BK7平凸シリンドリカルレンズ、コーティング無し

- Ideal for Applications Requiring Magnification in One Dimension
- Provide Anamorphic Shaping of a Beam
- Collimates & Circularizes the Output of a Laser Diode
LJ1402L1
LJ1942L2
LJ1598L1

Please Wait
Common Specifications | ||
---|---|---|
Substrate Material | N-BK7a | |
Uncoated Wavelength Rangeb | 350 nm - 2.0 µm | |
Design Wavelength | 587.6 nm | |
Length Tolerance | +0.00 / -0.10 mm | |
Height Tolerance | +0.00 / -0.10 mm | |
Center Thickness Tolerance | ±0.1 mm | |
Focal Length Tolerance | ±1% | |
Surface Quality | 60-40 Scratch-Dig | |
Centration | For f ≤50 mm: ≤5 arcmin For f >50 mm: ≤3 arcmin | |
Surface Flatness (Plano Side) | Height | λ/2 |
Length | λ/2 | |
Cylindrical Surface Powerc (Convex Side) | Height | 3λ/2 |
Length | 3λ/2 | |
Irregularity (Peak to Valley) | Height (Plano, Curved) | λ/4, λ |
Length (Plano, Curved) | λ/4, λ/cm | |
Clear Aperture | >90% of Surface Dimensions |
特長
- N-BK7ガラス製
- 半導体レーザの出力をコリメートおよび円形補正
- 適用波長範囲(コーティング無し): 350 nm~2.0 µm
- 焦点距離: 3.91mm~1000.00 mm
- 焦点距離公差: ±1 %
正シリンドリカルレンズは、波面の1次元方向のみに拡大または縮小する用途に適しています。球面レンズは入射光波面に対して2次元の方向で対称に作用しま すが、シリンドリカルレンズは1方向のみにしか作用しません。シリンドリカルレンズの典型的な用途は、ペアで用いてビームをアナモルフィックな形状にすることです。正シリンドリカルレンズのペアは、半導体レーザの出力をコリメートおよび円形補正する用途にお使いいただけます。また、単レンズを用いて拡散したビームを検出アレイに集光することも可能です。収差の影響を最小限に抑えるために、コリメート光を線形に集光する際には、曲面に入射する必要があります。また、線光源からの光をコリメートする際には平坦な面に入射する必要があります。
これらのN-BK7平凸シリンドリカルレンズでは、コーティング無し、または3種類のARコーティング付きレンズをご利用可能です。これらのコーティングは、レンズ表面からの反射光を減少します。このページではコーティング無しレンズをご紹介しています。-Aコーティング(350~700 nm)、-Bコーティング(650~1050 nm)、-Cコーティング(1050~1700 nm)のARコーティング付きレンズは別ページに記載しております。 コーティング情報については「グラフ」タブ内をご参照ください。
ケージシステムとレンズチューブとのご使用をお考えの場合は、マウント付き平凸円形シリンドリカルレンズをご参照ください。これらのレンズは、当社のオプトメカニクス製品に適合します。
![]() |
---|
下の型番横の赤いアイコン(資料)をクリックすると、各製品のZemaxファイルをダウンロードいただけます。また、こちらからは当社の全てのZemaxファイルの一括ダウンロードが可能です。 |
Plano-Convex Cylindrical Lens Selection Guide | ||||
---|---|---|---|---|
Substrate | N-BK7 | UV Fused Silica | N-BK7 (Round) | UV Fused Silica (Round) |
AR Coating Range | Uncoated 350 - 700 nm 650 - 1050 nm 1050 - 1700 nm | Uncoated 245 - 400 nm 350 - 700 nm 650 - 1050 nm 1050 - 1700 nm | Uncoated 350 - 700 nm 650 - 1050 nm 1050 - 1700 nm | Uncoated 350 - 700 nm 650 - 1050 nm 1050 - 1700 nm |
当社のN-BK7製シリンドリカルレンズは、コーティング無しバージョン、-Aコーティング(350~700 nm)、-Bコーティング(650~1050 nm)、-Cコーティング(1050~1700 nm)の広帯域ARコーティング付きバージョンからお選びいただけます。
これらの高性能多層ARコーティングの平均反射率は規定の波長範囲で0.5%未満(面あたり)であり、各グラフのピークは0.25%未満となっています。これらのコーティングは0°~30°(NA0.5)の入射角用に設計されています。大きな角度でのご使用では、入射角45°用に設計された25°~52°で有効な特注コーティングをお使いください。下図は、標準コーティングの反射スペクトルを示しています。

Click to Enlarge
Figure 168A 実験セットアップ上の黄色い四角で囲まれたエリアにビーム円形化システムを設置
楕円ビームの円形化技術の比較
端面発光型半導体レーザは、発光開口部の断面が長方形になっているため、楕円形のビームを出射します。開口部の短辺から出射されるビーム成分は、これに直交するビーム成分よりも大きな広がり角を有します。一方のビーム成分がもう一方よりも大きく拡散するため、ビームの形状は円形ではなく楕円形になります。
楕円形のビーム形状は、円形のビームよりも集光ビームのスポットサイズが大きいことで放射照度(面積あたりのパワー)が低くなってしまいます。楕円ビームを円形化する技術は複数ありますが、ここではシリンドリカルレンズ、アナモルフィックプリズムのペア、空間フィルタを利用した3種類の方法で実験を行い性能を比較しています。 円形化されたビームの特性は、M2測定、波面測定、伝送パワー測定によって評価しました。
これらの円形化技術によって楕円形の入射ビームの真円度は向上しますが、それぞれの技術ごとに円形化やビーム品質および伝送パワーの特性が異なることを示しました。この「実験データ」タブ内に記載されている結果から、用途に必要な要件を満たした円形化技術を選択するべきである事がわかりました。
実験の設計とセットアップ
この実験セットアップはFigure 168Aの写真で示されています。 Figure 168B~168Dでは温度制御された670 nm半導体レーザからの楕円コリメート光をそれぞれの円形化システムに入射させています。コリメートにより、広がり角は小さくなりますが、ビーム形状はレーザ出力時と変わりません。各システムは下記の光学系をベースに構成されています。
- 平凸シリンドリカルレンズLJ1874L2-AおよびLJ1638L1-A(Figure 168B)
- マウント無しアナモルフィックプリズムペアPS873-A(Figure 168C)
- 空間フィルターシステムKT310(旧製品)および Ø5 µm ピンホールP5S(旧製品)(Figure 168D)
ビーム円形化システム(Figure 168B~168D参照)を黄色い四角で囲まれた空きスペースに1台ずつ設置しました。このようにすることでそれぞれの円形化技術を同じ実験条件で評価できるため、実験結果を直接比較することができます。この実験上の制約により取り付け方法も制約されるため、コンパクト化という点では最適化されていません。またアナモルフィックプリズムペアについても、より便利で光学的にも調整されたマウント済みの製品を使わずに、マウント無しの製品を用いています。
それぞれの円形化システムから出射されたビームの特性は、パワーメータ、波面センサならびにM2システムを使用して測定を行い、評価されました。例示目的のため、実験セットアップのFigure 168Aでは、テーブルの右側に、これらの評価機器がすべて表示されていますが、評価は1種類ずつ行います。パワーメータは、ビーム円形化システムが入射ビームの強度をどの位減衰させるのかを測定するために使用します。波面センサは、出射ビームの収差を測定するために使用します。M2システムは出力ビームのビーム品質(理想のガウシアンビームからの劣化具合)の測定に使用します。円形化システムはレーザービームの減衰もされず、収差も生じず、完全なガウシアンビームを出射することが理想的です。
端面発光型半導体レーザからの発光には非点隔差があるため、直交するビーム成分の変位した焦点をオーバーラップで望ましい形状が得られます。ここで調査している3種類の円形化技術のうち、シリンドリカルレンズペアのみが非点収差も補償することができます。直交するビーム成分の焦点間の変位はこれらすべての円形化技術で測定できます。シリンドリカルレンズペアの場合、構成を調整することでレーザービーム内の非点収差を最小限に抑えます。この非点収差は規格化しています。
実験結果
実験結果をTable 168Eにまとめています。緑色のセルは各カテゴリ内における最も良い結果を示しています。円形化の方法にはそれぞれの利点があります。用途に最適な円形化技術は、ビーム品質、伝送パワー、セットアップの制約に対するシステムの要件によって決まります。
空間フィルタは真円度とビーム品質を著しく向上させますが、ビームの伝送パワーは低くなります。シリンドリカルレンズペアは、伝送ビームを綺麗な円形にし、バランスの良い円形およびビーム品質を実現します。また、シリンドリカルレンズペアはビームの非点収差のほとんどを補償します。アナモルフィックプリズムペアによるビームの真円度はシリンドリカルレンズペアによる真円度と比較しても遜色ありません。シリンドリカルレンズと比較して、プリズムからの出力ビームのM2値は小さく、波面誤差は少なくなりますが、伝送パワーはやや低くなります。
Table 168E Experimental Results | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Method | Beam Intensity Profile | Circularitya | M2 Values | RMS Wavefront | Transmitted Power | Normalized Astigmatismb |
Collimated Source Output (No Circularization Technique) | ![]() Click to Enlarge Scale in Microns | 0.36 | Y Axis: 1.63 | 0.17 | Not Applicable | 0.67 |
Cylindrical Lens Pair | ![]() Click to Enlarge Scale in Microns | 0.84 | X Axis: 1.90 Y Axis: 1.93 | 0.30 | 91% | 0.06 |
Anamorphic Prism Pair | ![]() Click to Enlarge Scale in Microns | 0.82 | X Axis: 1.60 Y Axis: 1.46 | 0.16 | 80% | 1.25 |
Spatial Filter | ![]() Click to Enlarge Scale in Microns | 0.93 | X Axis: 1.05 Y Axis: 1.10 | 0.10 | 34% | 0.36 |
円形化システムに使用されている部品は、同じ実験セットアップで全ての実験を行えるように選択されています。これにより、全ての円形化技術を直接比較することができます。ただし、円形化システムのセットアップを個別に最適化した方が性能は向上します。コリメートレンズおよびアナモルフィックプリズムペア用のマウントを使用すると、操作や実験システムへの取り付けが簡単に行えます。小型のマウントを使用して、それぞれのペア同士をより精密に設置して、実験結果を向上させることもできます。 また、焦点距離をカスタマイズした受注生産品のシリンドリカルレンズを使用して、シリンドリカルレンズペアの円形化システムの実験結果を向上させることもできます。ビームプロファイルソフトウェアのアルゴリズムを用いて、真円度の計算に使用するビーム半径を決定すると、全ての実験結果に影響を与えます。
追加情報
この実験で使用したコンポーネントの選択および構築方法についての情報は、下記のリンクをクリックしてご覧いただけます。
Posted Comments: | |
stenss
 (posted 2013-11-01 16:05:46.98) Hello! Is there a damage threshold for the lenses? I have a LJ1695L1 that I'm planning to use with a pulsed laser, 532 nm, 120mJ, 10ns. Thank you! pbui
 (posted 2013-11-14 03:31:34.0) Response from Phong at Thorlabs: We do not test our uncoated lenses due to their high damage threshold. As long as the uncoated BK7 lens is free from surface contaminants/defects, I would not anticipate any damage from your laser. tcohen
 (posted 2013-01-17 14:35:00.0) Response from Tim at Thorlabs: Thank you for contacting us. We have a few close cases, LJ1874L1 and LJ4107, but no true hemicylindrical prism as a stock option. We will contact you to discuss your requirements to determine possible solutions. czl0579
 (posted 2013-01-16 21:46:34.903) Hi, do you provide hemicylindrical prisms (radius equals to center thickness)? apalmentieri
 (posted 2009-06-22 19:08:44.0) A response from Adam at Thorlabs: At the design wavelength of 587.6nm, the back focal length of this lens is 22.55mm. I will also send you an email incase you need the back focal length at a different wavelength. kp
 (posted 2009-06-22 18:26:25.0) Dear Thorlabs team,
Im in need of the backfocal length of the LJ1810L1 (distance between the flat surface of the lense to the back side focal point)!
Best regards,
Klaus Pelikan Tyler
 (posted 2008-04-09 16:48:10.0) The front and back focal lengths are not a quantity that we currently have tabulated for our lenses; however, using Zemax the FFL and BFL were calculated for the LJ1878L1 at a wavelength of 587.6 nm. BFL=6.127 mm (measured from the flat surface of the lens to the back side focal point) and FFL=8.5 mm (measured from the apex of the curved surface of the lens to the front side focal point) If you need this information for a small number of lenses we can provide it relatively quickly. I will add this to the list of specifications that customers would like to have for the cylindrical lenses, but it typically takes a fair amount of time to generate a new specification for a large number of products. Thank you for telling Thorlabs of your need. We always appreciate the feedback since it allows us to improve our service to you and future customers. bpetrig
 (posted 2008-04-09 10:18:09.0) Hi,
It would be helpful for me, and perhaps others, if you would include the back focal length (f_b) with your plano-convex cylindrical lenses, for example the LJ1878L1. The schematic drawing on page 730 (catalog 19) shows this quantity, but the tables on pages 730-733 and beyond do not have this data, although there would be plenty of room for an extra column.
It would be great if you could include this in the future, and also on your web catalog.
Thanks,
Benno Petrig |





