パウエルレンズ

Generate Laser Lines with Nearly Flat-Top Profiles
30°, 45°, 60°, or 75° Fan Angle at 633 nm
Designed for Ø0.8 mm (1/e²) Input Beams

Application Idea

An LGL145 Powell Lens projecting a uniform line.
See the Application tab for more details.

LGL145

45° Fan Angle

LGL160

60° Fan Angle

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概要
仕様
用途
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プリズムマウント用アクセサリK6A1(/M)を用いて6軸キネマティックマウントK6XSに取り付けられたパウエルレンズ

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パウエルレンズで生成された強度が均一なレーザーライン(上)とシリンドリカルレンズで生成されたガウシアン分布のレーザーライン(下)

特長

ガウシアン強度分布を有するØ0.8 mm(1/e²)のコリメートされた入射光用に設計
633 nmにおける扇形発散角：30°、45°、60°、75°
633 nmの入射光に対するライン強度の変化は30%未満(詳細は「仕様」タブ参照)
400～700 nm用のARコーティング付き

パウエルレンズはレーザーラインジェネレーターレンズとも呼ばれ、コリメート光を1次元的に扇状に発散させて、直線状の均一な強度分布を有するレーザーラインを生成します。以下の各レンズの頂点は非円筒形の曲線を有し、Ø0.8mm(1/e²)、633 nmのガウシアン入射ビームの光パワーを、投影するラインに沿って均一に再分配します。それにより、ライン中央部の80%における強度変化は30%未満になります (典型的な性能グラフについては「仕様」タブをご覧ください)。これに対し標準的なシリンドリカルレンズでは、ガウシアン強度プロファイルで発散するレーザーラインを生成します(右写真参照)。扇形の発散角は30°、45°、60°、75°からお選びいただけます。

ファイバ出力光源を用いてØ0.8 mm 1/e²の入力ビームを発生させる場合は、当社の633 nmの焦点固定型ファイバーコリメーターパッケージF230FC-BまたはF230SMA-Bのご使用をお勧めいたします。他の波長やビーム径の光を入射した場合は、レンズの性能がわずかに変化する可能性があります。

各レーザーラインジェネレーターレンズはN-SF6ガラス製で、出射面は四角い形状をしています。形状が円柱ではなく立方体に近いため、出射するレーザーラインをアライメントする際の基準面が与えられます。屋根型の上部と四角形の出射面にはARコーティングが施されており、400 nm～700 nmにおける1面あたりの平均反射率は2%未満です。

取付けオプション
これらのレンズはアプリケーションで求められる精度に応じて、さまざまな方法で取り付けることができます。設置面積を小さくする必要がある場合は、ポストクランプPCM/MをフラットベースアダプタPCMP/Mと組み合わせてパウエルレンズをØ12 mmおよびØ12.7 mmポストの一端に取り付けることができます。また、キネマティックマウントのKM100CやKM100CLを使用してあおり調整(チップ＆チルト)ができるようにすると、入射ビームがパウエルレンズの中心に向くように調整することができます。KM100CやKM100CLを使用する場合は、ビームのクリッピングを防ぐために、レンズの扇形に開く方向が取付け用クランプと平行になるように取り付けてください。向きの調整を最大限に行うために、固定ネジ付き6軸キネマティックマウントK6XSにプリズムマウントアクセサリK6A1/Mを付けて使用することもできます(上写真参照)。当社のパウエルレンズは小型で四角の断面形状を有するため、接着剤で固定するような組み込み用途(OEM用途)としてもご使用いただけます。パウエルレンズを使用する際の適切なアライメントの重要性については、「用途」タブをご覧ください。

Item #	LGL130	LGL145	LGL160	LGL175
Fan Angle^a	30°	45°	60°	75°
Fan Angle Tolerance^a	+3° / -0.5°	+3° / -0.5°	+4° / -0.5°	+4.5° / -1.0°
Typical Fan Angle Intensity Profile^a (Click for Graph)	Raw Data	Raw Data	Raw Data	Raw Data
Input Beam Diameter (1/e²)	0.8 mm
Line Uniformity^a,b,c	< 30% Variation
Line Straightness^a,b	< 0.1%
Contained Power^a,d	80% ± 5%
Clear Aperture^e	> Ø4.0 mm
Substrate Material	N-SF6
AR Coating Material	Magnesium Fluoride (MgF₂)
AR Coating Average Reflectance (Click for Graph)	< 2% per Surface (400 - 700 nm) Click Here for Raw Data from 200 - 2500 nm
Surface Quality (Scratch-Dig)	60-40

入射光：633 nm、ビーム径0.8 mm(1/e²)のガウシアン
投影されたラインの中央部80%における値
(I_max - I_min) / (I_max + I_min)で計算
投影されたラインの中央部80%内の全光強度の割合
中心は右図のBおよびCによる面上

Powell Lens Diagram

Dimension	Length	Tolerance
A	5.9 mm	+0.00 / -0.50 mm
B	6.3 mm	+0.00 / -0.20 mm
C	6.3 mm	+0.00 / -0.15 mm

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View Imperial Product List

型番	数量	Description
Laser Source and Beam Treatment
HLS635	1	ハンドヘルド型レーザ光源、635 nm、FC/PC
P1-630AR-2	1	SM Patch Cable, AR-Coated FC/PC to Uncoated FC/PC, 633 - 780 nm, 2 m Long
F230FC-B	1	FC/PCファイバコリメータパッケージ -633nm -f=4.5mm -NA=0.55
AD11F	1	SM1アダプタ、Ø11 mmで取付部長さ8.9 mm以上の円筒形部品用
KM100T	1	キネマティックマウント、Ø25.0 mm～Ø25.4 mm薄型光学素子用、SM1ネジ付き
TR3	1	Ø1/2インチポスト、#8-32ネジ、1/4”-20タップ穴付き、長さ3インチ(インチ規格)
UPH2	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ2インチ (インチ規格)
Powell Lens Assembly
LGL145	1	パウエルレンズ、Ø0.8 mm (1/e²)、633 nmでの扇形発散角：45°
K6XS	1	6軸キネマティックマウント、Ø25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子用
K6A1	1	プリズムマウント用アクセサリ、6軸マウントK6XS用(インチ規格)
TR3	1	Ø1/2インチポスト、#8-32ネジ、1/4”-20タップ穴付き、長さ3インチ(インチ規格)
UPH2	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ2インチ (インチ規格)
Projection Screen Assembly
EDU-VS1	1	ポスト取付け可能観測スクリーン、白色ポリスチレン製、5.91" x 5.91"(インチ規格)
TR3	1	Ø1/2インチポスト、#8-32ネジ、1/4”-20タップ穴付き、長さ3インチ(インチ規格)
UPH2	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ2インチ (インチ規格)

View Metric Product List

型番	数量	Description
Laser Source and Beam Treatment
HLS635	1	ハンドヘルド型レーザ光源、635 nm、FC/PC
P1-630AR-2	1	SM Patch Cable, AR-Coated FC/PC to Uncoated FC/PC, 633 - 780 nm, 2 m Long
F230FC-B	1	FC/PCファイバコリメータパッケージ -633nm -f=4.5mm -NA=0.55
AD11F	1	SM1アダプタ、Ø11 mmで取付部長さ8.9 mm以上の円筒形部品用
KM100T	1	キネマティックマウント、Ø25.0 mm～Ø25.4 mm薄型光学素子用、SM1ネジ付き
TR75/M	1	Ø12.7 mmポスト、M4ネジ、M6タップ穴付き、長さ75 mm(ミリ規格)
UPH50/M	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ50 mm (ミリ規格)
Powell Lens Assembly
LGL145	1	パウエルレンズ、Ø0.8 mm (1/e²)、633 nmでの扇形発散角：45°
K6XS	1	6軸キネマティックマウント、Ø25 mm～Ø25.4 mm(Ø1インチ)光学素子用
K6A1/M	1	プリズムマウント用アクセサリ、6軸マウントK6XS用(ミリ規格)
TR75/M	1	Ø12.7 mmポスト、M4ネジ、M6タップ穴付き、長さ75 mm(ミリ規格)
UPH50/M	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ50 mm (ミリ規格)
Projection Screen Assembly
EDU-VS1/M	1	ポスト取付け可能観測スクリーン、白色ポリスチレン製、150 mm x 150 mm(ミリ規格)
TR75/M	1	Ø12.7 mmポスト、M4ネジ、M6タップ穴付き、長さ75 mm(ミリ規格)
UPH50/M	1	Ø12 mm～Ø12.7 mmスイベル式ポストホルダ、バネ式六角固定つまみネジ付き、長さ50 mm (ミリ規格)

パウエルレンズを正しくアライメントすることで、上部がフラットなビーム強度を持つレーザーラインを生成できます。

均一なレーザーラインの生成

パウエルレンズの使用は上部が平坦なプロファイルを有するレーザーラインを生成するための有効な方法であり、マシンビジョンや光学的検査などの用途にご利用いただけます。各レンズは、1/e2直径(下記レンズでは0.8 mm)のガウシアン入射ビーム用に設計されています。レンズをオーバーフィルするとレーザーラインの端の光強度が中心よりも強くなります。これとは逆に、レンズをアンダーフィルすると、レーザーラインがよりガウシアンに近くなり、端の光強度がレーザーラインの中心よりも弱くなります。さらに、下のレンズの仕様値である扇形の角度、均一性および直線性は、633 nmで試験された値によるものであり(詳細は「仕様」タブ参照)、波長によって値が異なる場合があります。

仕様の性能を得るには、入射ビームを適切に中心に合わせてアライメントする必要があります。入射ビームがプリズム上部の中心に当たっていても入射角がずれている場合は、投影されるレーザーラインには直線状のコマ収差が生じるため、片側の強度が他方よりも大きくなります。

右の写真では、パウエルレンズLGL145を6軸キネマティックマウントK6XSに取り付けています。マウントは、45°の扇形のビームをクリッピングしない方向に配置されています。ハンドヘルド型レーザ光源HLS635からの光を、ファイバーパッチケーブルP1-630AR-2を用いてファイバーコリメータF230FC-Bに結合し、入射ビームとしています。このコリメータは、635 nmの光をビーム径Ø0.8 mmのコリメート光にします。6軸キネマティックマウントK6XSを使用すると、ビームの位置をパウエルレンズ上部の中心に合わせ、さらにビームの向きが出射面に対して垂直になるように調整することができるため、均一で直線的なフラットトップラインが得られます。

Posted Comments:

Lee Weller (posted 2023-02-14 12:15:16.507)

Would it be possible to get an idea of damage threshold for these Powell lenses? Also do you do larger ones for say 1/e2 5~mm for 532nm and fan angles similar to the ones on offer?

jdelia (posted 2023-02-16 01:28:59.0)

Thank you for contacting Thorlabs. We unfortunately have not measured an exact damage threshold for these optics. However, I have reached out to you directly to discuss the specs of your beam and whether these lenses would be suitable, as well as the feasibility of your custom request.

永周 (posted 2021-10-12 10:24:31.217)

Is there a detailed value for the centerline resolution distance of one-dimensional laser line about LGL130 and LGL160? I need to use a lens to reduce this parameter to an appropriate value

azandani (posted 2021-10-28 02:28:28.0)

Hello, thank you for contacting Thorlabs. We have reached out directly to gain clarification and discuss your application a bit more, but we have not heard back. If you have any further questions, please email your local Thorlabs Tech Support team directly (in your case, techsupport-cn@thorlabs.com).

jongYeon Kim (posted 2021-05-17 16:06:13.75)

1. What happens to the specs change when using a 405nm wavelength laser? 2. When using a laser with a wavelength of 405nm, where is the focus point inside the powell lens?

cdolbashian (posted 2021-06-04 11:04:18.0)

Thank you for reaching out to us with your inquiries. As the index of refraction of the substrate will change as a function of wavelength, the location of the focal point internally will shift toward the -z direction (towards the source), resulting in a different fan angle. I have reached out to you directly to discuss this further.

Joseph Buck (posted 2020-07-02 12:00:55.657)

Are you able to get these designed for a larger diameter beam (3 or 4 mm)? Also, what about smaller fan angles (5 & 10 degrees)?

YLohia (posted 2020-07-02 02:18:27.0)

Hello Joseph, thank you for contacting Thorlabs. Custom optics can be requested by emailing techsupport@thorlabs.com. We will reach out to you directly to discuss the possibility of offering this.