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マウント付きアクロマティック複レンズ、ARコーティング:1050~1700 nm


  • Achromatic Performance with AR Coating
    for 1050 - 1620 nm or 1050 - 1700 nm
  • Multi-Element Design Minimizes Spot Size
  • Mounted in Engraved Housing

AC508-075-C-ML

Ø2", SM2-Threaded Mount

AC080-010-C-ML

Ø8 mm, M12 x 0.5 Threaded Mount

AC050-008-C-ML

Ø5 mm, M9 x 0.5 Threaded Mount

AC254-100-C-ML

Ø1", SM1-Threaded Mount

AC127-019-C-ML

Ø1/2", SM05-Threaded Mount

Related Items


Please Wait
General Specifications
Design Wavelengths1016 nm, 1330 nm, and 1550 nm
AR Coating Range1050 - 1620 nm or
1050 - 1700 nm (-C Coating)
Reflectance Over AR Coating
Range (0° AOI)
Ravg < 0.5%
Diameters Available5 mm, 6, 6.35 mm,
8 mm, 1/2", 1", and 2"
Diameter Tolerance+0.00/-0.10 mm
Focal Length Tolerance±1%
Surface Quality40-20 Scratch-Dig
Spherical Surface Powera3λ/2
Spherical Surface Irregularity
(Peak to Valley)
λ/4
Centration< 3 arcmin
Clear Aperture> 90% of Diameter
Damage ThresholdbPulse5.0 J/cm2
(1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.181 mm)
CWc1000 W/cm (1540 nm, Ø1.030 mm)
Operating Temperature-40 °C to +85 °C
  • Spherical Surface Power (球面度)は、平面光学素子に対する表面の平面度(Surface Flatness)と同様で、曲率を有する光学素子の表面と校正された基準面との間の偏差の指標です(特に明記しない限りは、633nmの光源を使用)。 この仕様は一般的に「Surface Fit」とも表記されます。
  • 接着されているアクロマティック複レンズの損傷閾値は、接着剤により制限を受けます。
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。線形パワー密度が長パルスおよびCW光源において最も適した測定基準である理由については、「損傷閾値」タブをご覧ください。
Mounted Achromat DiameterMounting Threads
Ø5 mm, Ø6 mm, or Ø6.35 mmM9 x 0.5
Ø8 mmM12 x 0.5
Ø1/2"SM05 (0.535"-40)
Ø1"SM1 (1.035"-40)
Ø2"SM2 (2.035"-40)
Achromatic Doublets Selection Guide
Unmounted LensesMounted Lenses
Visible (400 - 700 nm)Visible (400 - 700 nm)
Extended Visible (400 - 1100 nm) Extended Visible (400 - 1100 nm)
Near IR (650 - 1050 nm)Near IR (650 - 1050 nm)
IR (1050 - 1700 nm)IR (1050 - 1700 nm)
Achromatic Doublet Kits
Lens Tutorial
Optical Coatings Guide
Zemaxファイル
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。
Optic Cleaning Tutorial

特長

  • 1050~1620 nmまたは1050~1700 nm 対応のARコーティング
  • Ø5 mm、Ø6 mm、Ø6.35 mm、Ø8 mm、Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)、Ø25.4 mm(Ø1インチ)、Ø50.8 mm(Ø2インチ)のマウント付き赤外域用正アクロマティック複レンズ
  • Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)以上のレンズ用筺体には、型番、焦点距離、コーティングタイプが刻印
  • マウント付きなので、当社のオプトメカニクス製品への組み込みが容易
  • 焦点距離: 7.5 mm~1000 mm

この赤外域用アクロマティック複レンズは、レンズの情報が刻印されたネジ付きのマウントに予め取り付けられているので、既存の光学系に簡単に組み込むことが できます。サイズはØ5 mm、Ø6 mm、Ø6.35 mm、Ø8 mm、Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)、Ø25.4 mm(Ø1インチ)、Ø50.8 mm(Ø2インチ)の7種類の直径からお選びいただけます。マウント無しのレンズについては当社の赤外域用アクロマティック複レンズをご覧ください。

12.7 mm(1/2インチ)以上のマウントには、型番、焦点距離、表面に蒸着されたARコーティング、点光源からの光をコリメートする際の光の伝搬方向、そしてこのレンズが無限共役比を有することを示す無限記号が刻印されています(点光源がレンズの平面側の焦点に置かれた場合、レンズの曲面からコリメート光が出力されます)。Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)未満のレンズ用マウントには、型番のみが刻印されています。

このアクロマティック複レンズは、赤外域の波長(1050 mm~1700 nmまたは1050 mm~1620 nm)に対応する設計で、コンピュータによって無限共役比に最適化されています。設計波長は1016 nm、1330 nm、1550 nmです。尚、波長が<410 nmの用途向けには、240 nmまで良好な性能を示すUV域エアスペース型アクロマティック複レンズをご用意しています。

アクロマティック複レンズは、色収差の抑制に便利で、レーザのような単色光源を使い回折限界のスポットを得るためによく使われます。単レンズと比較したアクロマティック複レンズの利点に関しては、「用途」タブを参照ください。

下の仕様値の表において、曲率が正となるのは、Reference Drawingで図示されているように、光が入る方向に対してレンズの面が凸面型である場合で、曲率が負となるのは、光が入る方向に対してレンズの面が凹型の場合です。 正および負のレンズとも無限共役比となっています(発散性の点光源をレンズの平面側から1焦点距離分離して置いた場合、レンズの曲面からコリメートされた光が出力されます)。

最適性能を得るには、より大きな曲率半径のレンズ面(平面に近い面側)がコリメート光の反対側にある必要があります。詳しい内容については、下記の表中のReference Drawingのリンク先の図をご参照ください。

カスタムアクロマティックレンズ
当社では、アクロマティックレンズの特注品に対応しております。特注品は、OEM用途でも単発少ロットでもご注文可能です。ご希望のサイズ、焦点距離、基板材料、接着剤、コーティングの種類をお選びいただけます。また、当社標準品を上回る仕様にも対応させていただきます。特注品についての詳細につきましては、当社までお問い合わせください。

Achromatic Doublet Reflectivity for C Coating
Click to Enlarge

生データはこちらからダウンロードいただけます。
各アクロマティックレンズのコーティング範囲は、下記の通り1050~1700 nmまたは1050~1620 nmのいずれかです。上図は、入射角0°でモデル化した理論値です。

アクロマティック複レンズに関する詳細情報は、各製品の" Support Documentation" にあるZemax® ファイルをご参照ください。 下は Zemax® ファイルを利用した測定例を示しています。

焦点シフト vs. 波長

当社のアクロマティック複レンズは、広帯域にわたってほぼ一定の焦点距離になるよう最適化されています。この最適化は、複数の光学素子を使用することでレンズの色収差を最小にすることによって実現しています。複レンズの1枚目の(正)光学素子の分散は、2枚目の(負)光学素子によって補正されるので、球面単レンズや非球面レンズよりも広帯域における性能が向上します。下のグラフは、焦点距離125 mm、Ø25.4 mmのARコーティング1050~1700 nm付きアクロマティック複レンズAC254-125-Cの近軸焦点シフトの波長特性を示しています。

波面エラーとスポットサイズ

当社の球面複レンズ(ダブレットレンズ)は球面収差、色収差、コマ収差など様々な収差を補正します。この補正の理論的レベルを数値化する1つの方法は、波面誤差のプロットと光線追跡法を用いたスポットダイヤグラムの作成です。 図2では、AC254-125-Cの像面における波面のプロットで収差補正に関する情報を示しています。波面誤差は理論的に波長の 3/100 のオーダになっています。 これはレンズの中心を通過する光線と開口部の最外部を通る光線の光路差(OPD)が非常に小さいことを意味します。

図3では、AC254-250-Cの像面におけるスポットサイズの光線追跡結果が示されています。 この近赤外アクロマティック複レンズでは、設計波長(706.5 nm、855 nm、1015 nm)がレンズを通して追跡され、それぞれ違う色で示されています。 光線の切片の分布を取り囲む円は、エアリーディスクの直径を表しています。 スポットがエアリーディスク内にある場合は、レンズの性能は、通常回折限界であると見なされます。 スポットサイズは、幾何学的光線追跡法を用いて描画されるので、エアリーディスクよりもずっと小さなスポットは、回折により制限されます。

変調伝達関数(MTF)について

MTF画像品質はレンズの重要な特性です。 画質の測定は、コントラストを用いる方法が一般的に使われており、 MTFをプロットすることで、画質を理論的かつ実験的な数値として表します。 レンズの MTF は、様々な解像度で物体を像に変換するコントラスト能力を示します。 一般には、様々な間隔の黒線と白線からなる解像度ターゲットを結像し、コントラストを測定します。 100%のコントラストでは、明確な黒線と白線が見られます。 コントラストが低下するにつれ、線の区切りがぼやけてきます。 MTFのプロットは、このようなラインのコントラスト比で示されます。 線の間隔は、通常、本/mmで表記されます。

Achromat MTF
Click to Enlarge
図4

上図は当社のØ25.4 mm、f=200 mm近赤外アクロマティックレンズの MTF の理論値を示しています。 約 20 本/mmの場合の空間周波数で、コントラストが80%となっていることがわかります。 このことは、線間隔0.05 mmではコントラストが80%であることを示します。 MTFの理論値は、光学素子が完全に設計通りに作られた場合の性能を示すものです。 現実では、ほとんどの光学素子が製造過程における誤差のために理論値通りにはなりません。

1
1

これらのスクリーンキャプチャ像はレゾリューションチャートUSAF 1951を用いて測定した結果です。

この場合、コントラストは82.3%となりました。

アクロマティック複レンズは、単レンズよりも格段に優れた光学性能を持っています。また、広帯域および軸外では非球面レンズよりも高い性能を示します。この複レンズは、結像用途やレーザービーム用途に適した製品です。

集光性能

下の図は、平凸単レンズで633 nmのレーザービームを集光した場合とアクロマティック複レンズで同じレーザービームを集光した場合を示しています。複レンズのスポット(最小錯乱円)は単レンズのスポットサイズよりも 4.2倍も小さくなっています。

1

 

軸外位置の性能

アクロマティック複レンズでは、光軸精度のトレランスが緩くなります。

下 の図は、焦点距離50.0 mmの平凸レンズとアクロマティック複レンズを比較した図です。どちらのレンズも光軸と8.0 mm離れた位置でØ25.4 mmレンズにØ3 mmのビームを入射しています。アクロマティック複レンズでは縦方向および横方向の収差が大幅に小さくなっています。

1

 

広い波長域でほぼ焦点距離が不変

単レンズに白色光源を使う場合、焦点および最小錯乱円は、色収差によりぼやけます。色収差は、波長によって屈折率が異なることから生じます。アクロマティック複レンズでは、これらの収差を打ち消し合う屈折率の異なるレンズ2枚を使うことによって、収差補正しています。

下の図は、アクロマティック複レンズと平凸単レンズを透過する異なる波長光が焦点距離に与える影響を示しています。この図から、白色光の最小錯乱円がアクロマティック複レンズを使うことによって小さくなっていることがわかります。

3
Damage Threshold Specifications
Coating Designation
(Item # Suffix)
Damage Threshold
-C-ML (Pulsed)5.0 J/cm2 (1542 nm, 10 ns, 10 Hz, Ø0.181 mm)
-C-ML (CW)a1000 W/cm (1540 nm, Ø1.030 mm)
  • ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。 線形パワー密度が長パルスおよびCW光源において最も適した測定基準である理由については、下記の「CWレーザと長パルスレーザ」をご覧ください。

当社のCコーティング付きアクロマティック複レンズの損傷閾値データ

右の仕様は、当社のCコーティング付きアクロマティック複レンズの測定値です。損傷閾値はの仕様はレンズのサイズや焦点距離にかかわらず全てのCコーティング付きアクロマティック複レンズで同じです。

 

レーザによる損傷閾値について

このチュートリアルでは、レーザ損傷閾値がどのように測定され、使用する用途に適切な光学素子の決定にその値をどのようにご利用いただけるかを総括しています。お客様のアプリケーションにおいて、光学素子を選択する際、光学素子のレーザによる損傷閾値(Laser Induced Damage Threshold :LIDT)を知ることが重要です。光学素子のLIDTはお客様が使用するレーザの種類に大きく依存します。連続(CW)レーザは、通常、吸収(コーティングまたは基板における)によって発生する熱によって損傷を引き起こします。一方、パルスレーザは熱的損傷が起こる前に、光学素子の格子構造から電子が引き剥がされることによって損傷を受けます。ここで示すガイドラインは、室温で新品の光学素子を前提としています(つまり、スクラッチ&ディグ仕様内、表面の汚染がないなど)。光学素子の表面に塵などの粒子が付くと、低い閾値で損傷を受ける可能性があります。そのため、光学素子の表面をきれいで埃のない状態に保つことをお勧めします。光学素子のクリーニングについては「光学素子クリーニングチュートリアル」をご参照ください。

テスト方法

当社のLIDTテストは、ISO/DIS 11254およびISO 21254に準拠しています。

初めに、低パワー/エネルギのビームを光学素子に入射します。その光学素子の10ヶ所に1回ずつ、設定した時間(CW)またはパルス数(決められたprf)、レーザを照射します。レーザを照射した後、倍率約100倍の顕微鏡を用いた検査で確認し、すべての確認できる損傷を調べます。特定のパワー/エネルギで損傷のあった場所の数を記録します。次に、そのパワー/エネルギを増やすか減らすかして、光学素子にさらに10ヶ所レーザを照射します。このプロセスを損傷が観測されるまで繰返します。損傷閾値は、光学素子が損傷に耐える、損傷が起こらない最大のパワー/エネルギになります。1つのミラーBB1-E02の試験結果は以下のようなヒストグラムになります。

LIDT metallic mirror
上の写真はアルミニウムをコーティングしたミラーでLIDTテストを終えたものです。このテストは、損傷を受ける前のレーザのエネルギは0.43 J/cm2 (1064 nm、10 ns pulse、 10 Hz、Ø1.000 mm)でした。
LIDT BB1-E02
Example Test Data
Fluence# of Tested LocationsLocations with DamageLocations Without Damage
1.50 J/cm210010
1.75 J/cm210010
2.00 J/cm210010
2.25 J/cm21019
3.00 J/cm21019
5.00 J/cm21091

試験結果によれば、ミラーの損傷閾値は 2.00 J/cm2 (532 nm、10 ns pulse、10 Hz、 Ø0.803 mm)でした。尚、汚れや汚染によって光学素子の損傷閾値は大幅に低減されるため、こちらの試験はクリーンな光学素子で行っています。また、特定のロットのコーティングに対してのみ試験を行った結果ではありますが、当社の損傷閾値の仕様は様々な因子を考慮して、実測した値よりも低めに設定されており、全てのコーティングロットに対して適用されています。

CWレーザと長パルスレーザ

光学素子がCWレーザによって損傷を受けるのは、通常バルク材料がレーザのエネルギを吸収することによって引き起こされる溶解、あるいはAR(反射防止)コーティングのダメージによるものです[1]。1 µsを超える長いパルスレーザについてLIDTを論じる時は、CWレーザと同様に扱うことができます。

パルス長が1 nsと1 µs の間のときは、損傷は吸収、もしくは絶縁破壊のどちらかで発生していると考えることができます(CWとパルスのLIDT両方を調べなければなりません)。吸収は光学素子の固有特性によるものか、表面の不均一性によるものかのどちらかによって起こります。従って、LIDTは製造元の仕様以上の表面の質を有する光学素子にのみ有効です。多くの光学素子は、ハイパワーCWレーザで扱うことができる一方、アクロマティック複レンズのような接合レンズやNDフィルタのような高吸収光学素子は低いCWレーザ損傷閾値になる傾向にあります。このような低い損傷閾値は接着剤や金属コーティングにおける吸収や散乱によるものです。

Linear Power Density Scaling

線形パワー密度におけるLIDTに対するパルス長とスポットサイズ。長パルス~CWでは線形パワー密度はスポットサイズにかかわらず一定です。 このグラフの出典は[1]です。

Intensity Distribution

繰返し周波数(prf)の高いパルスレーザは、光学素子に熱的損傷も引き起こします。この場合は吸収や熱拡散率のような因子が深く関係しており、残念ながらprfの高いレーザが熱的影響によって光学素子に損傷を引き起こす場合の信頼性のあるLIDTを求める方法は確立されておりません。prfの大きいビームでは、平均出力およびピークパワーの両方を等しいCW出力と比較する必要があります。また、非常に透過率の高い材料では、prfが上昇してもLIDTの減少は皆無かそれに近くなります。

ある光学素子の固有のCWレーザの損傷閾値を使う場合には、以下のことを知る必要があります。

  1. レーザの波長
  2. ビーム径(1/e2)
  3. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)
  4. レーザのパワー密度(トータルパワーをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)

ビームのパワー密度はW/cmの単位で計算します。この条件下では、出力密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません(右グラフ参照)。平均線形パワー密度は、下の計算式で算出できます。

ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。次に、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときはビームの強度が1/e2の2倍のパワー密度を有します(右下図参照)。

次に、光学素子のLIDTの仕様の最大パワー密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です。おおよその目安として参考にできるのは、損傷閾値は波長に対して比例関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(つまり、1310 nmで10 W/cmのLIDTならば、655 nmでは5 W/cmと見積もります)。

CW Wavelength Scaling

この目安は一般的な傾向ですが、LIDTと波長の関係を定量的に示すものではありません。例えば、CW用途では、損傷はコーティングや基板の吸収によってより大きく変化し、必ずしも一般的な傾向通りとはなりません。上記の傾向はLIDT値の目安として参考にしていただけますが、LIDTの仕様波長と異なる場合には当社までお問い合わせください。パワー密度が光学素子の補正済みLIDTよりも小さい場合、この光学素子は目的の用途にご使用いただけます。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社は個別の情報やテスト結果の証明書を発行することもできます。損傷解析は、類似した光学素子を用いて行います(お客様の光学素子には損傷は与えません)。試験の費用や所要時間などの詳細は、当社までお問い合わせください。

パルスレーザ

先に述べたように、通常、パルスレーザはCWレーザとは異なるタイプの損傷を光学素子に引き起こします。パルスレーザは損傷を与えるほど光学素子を加熱しませんが、光学素子から電子をひきはがします。残念ながら、お客様のレーザに対して光学素子のLIDTの仕様を照らし合わせることは非常に困難です。パルスレーザのパルス幅に起因する光学素子の損傷には、複数の形態があります。以下の表中のハイライトされた列は当社の仕様のLIDT値が当てはまるパルス幅に対する概要です。

パルス幅が10-9 sより短いパルスについては、当社の仕様のLIDT値と比較することは困難です。この超短パルスでは、多光子アバランシェ電離などのさまざまなメカニクスが損傷機構の主流になります[2]。対照的に、パルス幅が10-7 sと10-4 sの間のパルスは絶縁破壊、または熱的影響により光学素子の損傷を引き起こすと考えられます。これは、光学素子がお客様の用途に適しているかどうかを決定するために、レーザービームに対してCWとパルス両方による損傷閾値を参照しなくてはならないということです。

Pulse Durationt < 10-9 s10-9 < t < 10-7 s10-7 < t < 10-4 st > 10-4 s
Damage MechanismAvalanche IonizationDielectric BreakdownDielectric Breakdown or ThermalThermal
Relevant Damage SpecificationN/APulsedPulsed and CWCW

お客様のパルスレーザに対してLIDTを比較する際は、以下のことを確認いただくことが重要です。

Energy Density Scaling

エネルギ密度におけるLIDTに対するパルス長&スポットサイズ。短パルスでは、エネルギ密度はスポットサイズにかかわらず一定です。このグラフの出典は[1]です。

  1. レーザの波長
  2. ビームのエネルギ密度(トータルエネルギをビームの強度が1/e2の範囲の面積で割ったもの)
  3. レーザのパルス幅
  4. パルスの繰返周波数(prf)
  5. 実際に使用するビーム径(1/e2 )
  6. ビームのおおよその強度プロファイル(ガウシアン型など)

ビームのエネルギ密度はJ/cm2の単位で計算します。右のグラフは、短パルス光源には、エネルギ密度が適した測定量であることを示しています。この条件下では、エネルギ密度はスポットサイズとは無関係になります。つまり、スポットサイズの変化に合わせてLIDTを計算し直す必要がありません。ここでは、ビーム強度プロファイルは一定であると仮定しています。ここで、ビームがホットスポット、または他の不均一な強度プロファイルの場合を考慮して、おおよその最大パワー密度を計算する必要があります。ご参考までに、ガウシアンビームのときは一般にビームの強度が1/e2のときの2倍のパワー密度を有します。

次に、光学素子のLIDTの仕様と最大エネルギ密度を比較しましょう。損傷閾値の測定波長が光学素子に使用する波長と異なっている場合には、その損傷閾値は適宜補正が必要です[3]。経験則から、損傷閾値は波長に対して以下のような平方根の関係であるということです。短い波長で使う場合、損傷閾値は低下します(例えば、1064 nmで 1 J/cm2のLIDTならば、532 nmでは0.7 J/cm2と計算されます)。

Pulse Wavelength Scaling

 

波長を補正したエネルギ密度を得ました。これを以下のステップで使用します。

ビーム径は損傷閾値を比較する時にも重要です。LIDTがJ/cm2の単位で表される場合、スポットサイズとは無関係になりますが、ビームサイズが大きい場合、LIDTの不一致を引き起こす原因でもある不具合が、より明らかになる傾向があります[4]。ここで示されているデータでは、LIDTの測定には<1 mmのビーム径が用いられています。ビーム径が5 mmよりも大きい場合、前述のようにビームのサイズが大きいほど不具合の影響が大きくなるため、LIDT (J/cm2)はビーム径とは無関係にはなりません。

次に、パルス幅について補正します。パルス幅が長くなるほど、より大きなエネルギに光学素子は耐えることができます。パルス幅が1~100 nsの場合の近似式は以下のようになります。

Pulse Length Scaling

お客様のレーザのパルス幅をもとに、光学素子の補正されたLIDTを計算するのにこの計算式を使います。お客様の最大エネルギ密度が、この補正したエネルギ密度よりも小さい場合、その光学素子はお客様の用途でご使用いただけます。ご注意いただきたい点は、10-9 s と10-7 sの間のパルスにのみこの計算が使えることです。パルス幅が10-7 sと10-4 sの間の場合には、CWのLIDTも調べなければなりません。

当社のウェブ上の損傷閾値の仕様と我々が行った実際の実験の値の間にはある程度の差があります。これはロット間の違いによって発生する誤差を許容するためです。ご要求に応じて、当社では個別のテスト情報やテスト結果の証明書を発行することも可能です。詳細は、当社までお問い合わせください。


[1] R. M. Wood, Optics and Laser Tech. 29, 517 (1997).
[2] Roger M. Wood, Laser-Induced Damage of Optical Materials (Institute of Physics Publishing, Philadelphia, PA, 2003).
[3] C. W. Carr et al., Phys. Rev. Lett. 91, 127402 (2003).
[4] N. Bloembergen, Appl. Opt. 12, 661 (1973).

レーザーシステムが光学素子に損傷を引き起こすかどうか判断するプロセスを説明するために、レーザによって引き起こされる損傷閾値(LIDT)の計算例をいくつかご紹介します。同様の計算を実行したい場合には、右のボタンをクリックしてください。計算ができるスプレッドシートをダウンロードいただけます。ご使用の際には光学素子のLIDTの値と、レーザーシステムの関連パラメータを緑の枠内に入力してください。スプレッドシートでCWならびにパルスの線形パワー密度、ならびにパルスのエネルギ密度を計算できます。これらの値はスケーリング則に基づいて、光学素子のLIDTの調整スケール値を計算するのに用いられます。計算式はガウシアンビームのプロファイルを想定しているため、ほかのビーム形状(均一ビームなど)には補正係数を導入する必要があります。 LIDTのスケーリング則は経験則に基づいていますので、確度は保証されません。なお、光学素子やコーティングに吸収があると、スペクトル領域によってLIDTが著しく低くなる場合があります。LIDTはパルス幅が1ナノ秒(ns)未満の超短パルスには有効ではありません。

Intensity Distribution
ガウシアンビームの最大強度は均一ビームの約2倍です。

CWレーザの例
波長1319 nm、ビーム径(1/e2)10 mm、パワー0.5 Wのガウシアンビームを生成するCWレーザーシステム想定します。このビームの平均線形パワー密度は、全パワーをビーム径で単純に割ると0.5 W/cmとなります。

CW Wavelength Scaling

しかし、ガウシアンビームの最大パワー密度は均一ビームの約2倍です(右のグラフ参照)。従って、システムのより正確な最大線形パワー密度は1 W/cmとなります。

アクロマティック複レンズAC127-030-CのCW LIDTは、1550 nmでテストされて350 W/cmとされています。CWの損傷閾値は通常レーザ光源の波長に直接スケーリングするため、LIDTの調整値は以下のように求められます。

CW Wavelength Scaling

LIDTの調整値は350 W/cm x (1319 nm / 1550 nm) = 298 W/cmと得られ、計算したレーザーシステムのパワー密度よりも大幅に高いため、この複レンズをこの用途に使用しても安全です。

ナノ秒パルスレーザの例:パルス幅が異なる場合のスケーリング
出力が繰返し周波数10 Hz、波長355 nm、エネルギ1 J、パルス幅2 ns、ビーム径(1/e2)1.9 cmのガウシアンビームであるNd:YAGパルスレーザーシステムを想定します。各パルスの平均エネルギ密度は、パルスエネルギをビームの断面積で割って求めます。

Pulse Energy Density

上で説明したように、ガウシアンビームの最大エネルギ密度は平均エネルギ密度の約2倍です。よって、このビームの最大エネルギ密度は約0.7 J/cm2です。

このビームのエネルギ密度を、広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDT 1 J/cm2、そしてNd:YAGレーザーラインミラーNB1-K08のLIDT 3.5 J/cm2と比較します。LIDTの値は両方とも、波長355 nm、パルス幅10 ns、繰返し周波数10 Hzのレーザで計測しました。従って、より短いパルス幅に対する調整を行う必要があります。 1つ前のタブで説明したようにナノ秒パルスシステムのLIDTは、パルス幅の平方根にスケーリングします:

Pulse Length Scaling

この調整係数により広帯域誘電体ミラーBB1-E01のLIDTは0.45 J/cm2に、Nd:YAGレーザーラインミラーのLIDTは1.6 J/cm2になり、これらをビームの最大エネルギ密度0.7 J/cm2と比較します。広帯域ミラーはレーザによって損傷を受ける可能性があり、より特化されたレーザーラインミラーがこのシステムには適していることが分かります。

ナノ秒パルスレーザの例:波長が異なる場合のスケーリング
波長1064 nm、繰返し周波数2.5 Hz、パルスエネルギ100 mJ、パルス幅10 ns、ビーム径(1/e2)16 mmのレーザ光を、NDフィルタで減衰させるようなパルスレーザーシステムを想定します。これらの数値からガウシアン出力における最大エネルギ密度は0.1 J/cm2になります。Ø25 mm、OD 1.0の反射型NDフィルタ NDUV10Aの損傷閾値は355 nm、10 nsのパルスにおいて0.05 J/cm2で、同様の吸収型フィルタ NE10Aの損傷閾値は532 nm、10 nsのパルスにおいて10 J/cm2です。1つ前のタブで説明したように光学素子のLIDTは、ナノ秒パルス領域では波長の平方根にスケーリングします。

Pulse Wavelength Scaling

スケーリングによりLIDTの調整値は反射型フィルタでは0.08 J/cm2、吸収型フィルタでは14 J/cm2となります。このケースでは吸収型フィルタが光学損傷を防ぐには適した選択肢となります。

マイクロ秒パルスレーザの例
パルス幅1 µs、パルスエネルギ150 µJ、繰返し周波数50 kHzで、結果的にデューティーサイクルが5%になるレーザーシステムについて考えてみます。このシステムはCWとパルスレーザの間の領域にあり、どちらのメカニズムでも光学素子に損傷を招く可能性があります。レーザーシステムの安全な動作のためにはCWとパルス両方のLIDTをレーザーシステムの特性と比較する必要があります。

この比較的長いパルス幅のレーザが、波長980 nm、ビーム径(1/e2)12.7 mmのガウシアンビームであった場合、線形パワー密度は5.9 W/cm、1パルスのエネルギ密度は1.2 x 10-4 J/cm2となります。これをポリマーゼロオーダ1/4波長板WPQ10E-980のLIDTと比較してみます。CW放射に対するLIDTは810 nmで5 W/cm、10 nsパルスのLIDTは810 nmで5 J/cm2です。前述同様、光学素子のCW LIDTはレーザ波長と線形にスケーリングするので、CWの調整値は980 nmで6 W/cmとなります。一方でパルスのLIDTはレーザ波長の平方根とパルス幅の平方根にスケーリングしますので、1 µsパルスの980 nmでの調整値は55 J/cm2です。光学素子のパルスのLIDTはパルスレーザのエネルギ密度よりはるかに大きいので、個々のパルスが波長板を損傷することはありません。しかしレーザの平均線形パワー密度が大きいため、高出力CWビームのように光学素子に熱的損傷を引き起こす可能性があります。


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Ø5 mm、Ø6 mm、Ø6.35 mmアクロマティック複レンズ、マウント付き、ARコーティング:1050~1620 nm

Item #Lens Diameter
(mm)
f a
(mm)
fba
(mm)
GraphsbWDc
(mm)
R1a
(mm)
R2a
(mm)
R3a
(mm)
tc1
(mm)
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(mm)
te
(mm)
MaterialsReference
Drawing
Mounting
Thread
AC050-008-C-ML5.07.55.2info4.74.6-3.9-23.92.51.53.1N-LAK22/N-SF6HTAchromatic Doublet Lens DrawingM9 x 0.5
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AC050-015-C-ML5.015.011.6info10.85.3-5.515.22.01.32.9N-BAF10/N-SF6HT
AC060-010-C-ML6.010.08.5info8.310.4-3.6-9.23.51.33.9N-LAK22/N-SF6HT
AC064-013-C-ML6.3512.711.4info11.113.2-4.9-12.42.81.33.3N-LAK22/N-SF6HT
AC064-015-C-ML6.3515.014.4info14.022.7-4.9-11.32.31.32.9N-LAK22/N-SF6HT
  • 正の値はレンズの右側、負の値はレンズの左側から測定(「reference drawing」参照)
  • レンズの焦点距離の変化および透過率のプロット図やダウンロード可能なデータはMore Info Iconをクリックしてください。
  • 作動距離はマウントの外ネジ側の端から測定

アダプタおよびレンズチューブシステムにØ5 mm、Ø6 mm、Ø6.35 mmレンズを組み込む際には、調整機能付きスパナレンチSPW801をご使用ください。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AC050-008-C-ML Support Documentation
AC050-008-C-MLf=7.5 mm, Ø5 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
Today
AC050-010-C-ML Support Documentation
AC050-010-C-MLf=10 mm, Ø5 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC050-015-C-ML Support Documentation
AC050-015-C-MLf=15 mm, Ø5 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC060-010-C-ML Support Documentation
AC060-010-C-MLf=10 mm, Ø6 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC064-013-C-ML Support Documentation
AC064-013-C-MLf=13 mm, Ø6.35 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC064-015-C-ML Support Documentation
AC064-015-C-MLf=15 mm, Ø6.35 mm Achromatic Doublet, M9x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
Today

Ø8 mmアクロマティック複レンズ、マウント付き、ARコーティング:1050~1700 nm

Item #Lens Diameter
(mm)
f a
(mm)
fba
(mm)
GraphsbWDc
(mm)
R1a
(mm)
R2a
(mm)
R3a
(mm)
tc1
(mm)
tc2
(mm)
te
(mm)
MaterialsReference
Drawing
Mounting
Thread
AC080-010-C-ML8.010.07.2info6.97.1-4.9-20.04.21.33.9N-BAF10/N-SF6HTAchromatic Doublet Lens DrawingM12 x 0.5
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AC080-020-C-ML8.020.015.7info14.87.8-8.631.93.31.33.7N-LAK22/N-SF6HT
AC080-030-C-ML8.030.027.3info26.812.3-16.0-70.42.32.33.7N-PK52A/N-SF6
  • 正の値はレンズの右側、負の値はレンズの左側から測定(「reference drawing」参照)
  • レンズの焦点距離の変化および透過率のプロット図やダウンロード可能なデータはMore Info Iconをクリックしてください。
  • 作動距離はマウントの外ネジ側の端から測定

アダプタおよびレンズチューブシステムにØ8 mmレンズを組み込む際には、調整機能付きスパナレンチSPW801をご使用ください。

+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AC080-010-C-ML Support Documentation
AC080-010-C-MLf=10 mm, Ø8 mm Achromatic Doublet, M12x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC080-016-C-ML Support Documentation
AC080-016-C-MLf=16 mm, Ø8 mm Achromatic Doublet, M12x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC080-020-C-ML Support Documentation
AC080-020-C-MLf=20 mm, Ø8 mm Achromatic Doublet, M12x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1620 nm
¥9,812
3-5 Days
AC080-030-C-ML Support Documentation
AC080-030-C-MLCustomer Inspired! f=30 mm, Ø8 mm Achromatic Doublet, M12x0.5 Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥11,482
3-5 Days

Ø12.7 mm(Ø1/2インチ)アクロマティック複レンズ、マウント付き、ARコーティング:1050~1700 nm

Item #Lens Diameter
(mm)
f a
(mm)
fba
(mm)
GraphsbWDc
(mm)
R1a
(mm)
R2a
(mm)
R3a
(mm)
tc1
(mm)
tc2
(mm)
te
(mm)
MaterialsReference
Drawing
Mounting
Thread
AC127-019-C-ML12.719.015.4info13.012.4-10.0-48.85.01.54.3N-LAK22/N-SF6Achromatic Doublet Lens DrawingSM05
(0.535"-40)
AC127-025-C-ML12.725.020.3info17.412.0-12.9151.74.71.54.5N-LAK22/N-SF6HT
AC127-030-C-ML12.730.024.5info21.412.4-14.065.34.71.54.8N-LAK22/N-SF6HT
AC127-050-C-ML12.750.043.5info40.316.0-18.444.64.01.54.6N-BAF10/N-SF6HT
AC127-075-C-ML12.775.069.8info66.723.2-27.966.73.01.53.9N-BAF10/N-SF6HT
  • 正の値はレンズの右側、負の値はレンズの左側から測定(「reference drawing」参照)
  • レンズの焦点距離の変化および透過率のプロット図やダウンロード可能なデータはMore Info Iconをクリックしてください。
  • 作動距離はマウントの外ネジ側の端から測定
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AC127-019-C-ML Support Documentation
AC127-019-C-MLf=19 mm, Ø1/2" Achromatic Doublet SM05-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥13,892
Today
AC127-025-C-ML Support Documentation
AC127-025-C-MLf=25 mm, Ø1/2" Achromatic Doublet SM05-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥13,892
3-5 Days
AC127-030-C-ML Support Documentation
AC127-030-C-MLf=30 mm, Ø1/2" Achromatic Doublet SM05-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥13,892
Today
AC127-050-C-ML Support Documentation
AC127-050-C-MLf=50 mm, Ø1/2" Achromatic Doublet SM05-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥13,892
3-5 Days
AC127-075-C-ML Support Documentation
AC127-075-C-MLf=75 mm, Ø1/2" Achromatic Doublet SM05-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥13,892
3-5 Days

Ø25.4 mm(Ø1インチ)アクロマティック複レンズ、マウント付き、ARコーティング:1050~1700 nm

Item #Lens Diameter
(mm)
f a
(mm)
fba
(mm)
GraphsbWDc
(mm)
R1a
(mm)
R2a
(mm)
R3a
(mm)
tc1
(mm)
tc2
(mm)
te
(mm)
MaterialsReference
Drawing
Mounting
Thread
AC254-030-C-ML25.430.022.2info19.421.1-15.2-71.113.01.89.4N-BAF10/N-SF6HTAchromatic Doublet Lens DrawingSM1
(1.035"-40)
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AC254-040-C-ML25.440.032.8info29.524.4-21.1-143.910.01.87.7N-LAK22/N-SF6HT
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AC254-050-C-ML25.450.041.2info37.022.9-25.9194.59.01.87.4N-LAK22/N-SF6HT
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AC254-075-C-ML25.475.064.9info60.226.4-29.484.97.61.87.1N-BAF10/N-SF6HT
AC254-100-C-ML25.4100.090.3info85.632.1-38.093.56.51.86.6N-BAF10/N-SF6HT
AC254-150-C-ML25.4150.0140.8info136.342.7-52.0111.55.02.56.3N-BAF10/N-SF6HT
AC254-200-C-ML25.4200.0193.1info189.070.0-95.9274.34.03.06.1N-LAK22/N-SF6HT
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AC254-300-C-ML25.4300.0285.8info281.352.5-68.5112.24.52.56.2SF2/N-SF6HT
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AC254-500-C-ML25.4500.0486.7info482.587.9-115.5194.53.52.05.0SF2/N-SF6HT
  • 正の値はレンズの右側、負の値はレンズの左側から測定(「reference drawing」参照)
  • レンズの焦点距離の変化および透過率のプロット図やダウンロード可能なデータはMore Info Iconをクリックしてください。
  • 作動距離はマウントの外ネジ側の端から測定
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AC254-030-C-ML Support Documentation
AC254-030-C-MLf=30 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-035-C-ML Support Documentation
AC254-035-C-MLf=35 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-040-C-ML Support Documentation
AC254-040-C-MLf=40 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-045-C-ML Support Documentation
AC254-045-C-MLf=45 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-050-C-ML Support Documentation
AC254-050-C-MLf=50 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-060-C-ML Support Documentation
AC254-060-C-MLf=60 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-075-C-ML Support Documentation
AC254-075-C-MLf=75 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-100-C-ML Support Documentation
AC254-100-C-MLf=100 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-150-C-ML Support Documentation
AC254-150-C-MLf=150 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-200-C-ML Support Documentation
AC254-200-C-MLf=200 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-250-C-ML Support Documentation
AC254-250-C-MLf=250 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-300-C-ML Support Documentation
AC254-300-C-MLf=300 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
Today
AC254-400-C-ML Support Documentation
AC254-400-C-MLf=400 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days
AC254-500-C-ML Support Documentation
AC254-500-C-MLf=500 mm, Ø1" Achromatic Doublet, SM1-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥16,740
3-5 Days

Ø50.8 mm(Ø2インチ)アクロマティック複レンズ、マウント付き、ARコーティング:1050~1700 nm

Item #Lens Diameter
(mm)
f a
(mm)
fba
(mm)
GraphsbWDc
(mm)
R1a
(mm)
R2a
(mm)
R3a
(mm)
tc1
(mm)
tc2
(mm)
te
(mm)
MaterialsReference
Drawing
Mounting
Thread
AC508-075-C-ML50.875.063.0info60.549.9-39.1-230.719.02.513.1N-BAF10/N-SF6HTAchromatic Doublet Lens DrawingSM2
(2.035"-40)
AC508-080-C-ML50.880.066.9info63.647.2-43.2-640.718.02.512.6N-BAF10/N-SF6HT
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AC508-500-C-ML50.8500.0474.3info468.586.1-103.2166.08.83.09.9SF5/N-SF6HT
AC508-750-C-ML50.8750.0710.6info704.391.6-95.9130.68.83.010.7SF10/N-SF6HT
AC508-1000-C-ML50.81000.0990.3info985.5173.0-234.3336.06.03.08.1SF5/N-SF6HT
  • 正の値はレンズの右側、負の値はレンズの左側から測定(「reference drawing」参照)。
  • レンズの焦点距離の変化および透過率のプロット図やダウンロード可能なデータはMore Info Iconをクリックしてください。
  • 作動距離はマウントの外ネジ側の端から測定。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
AC508-075-C-ML Support Documentation
AC508-075-C-MLf=75 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
Today
AC508-080-C-ML Support Documentation
AC508-080-C-MLf=80 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-100-C-ML Support Documentation
AC508-100-C-MLf=100 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-150-C-ML Support Documentation
AC508-150-C-MLf=150 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-200-C-ML Support Documentation
AC508-200-C-MLf=200 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-250-C-ML Support Documentation
AC508-250-C-MLf=250 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-300-C-ML Support Documentation
AC508-300-C-MLf=300 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-400-C-ML Support Documentation
AC508-400-C-MLf=400 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-500-C-ML Support Documentation
AC508-500-C-MLf=500 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-750-C-ML Support Documentation
AC508-750-C-MLf=750 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days
AC508-1000-C-ML Support Documentation
AC508-1000-C-MLf=1000 mm, Ø2" Achromatic Doublet, SM2-Threaded Mount, ARC: 1050-1700 nm
¥27,994
3-5 Days

マウント付きアクロマティック複レンズ用保管ケース

Empty Box Item #CapacityOpticThorlabs Optics Kits Using This Box
KT0610Ø2" up to 1/2" ThickLSC01, LSC01-A, LSC01-B, LSC01-C
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
KT06 Support Documentation
KT06マウント付きØ50 mm~Ø50.8 mm(Ø2インチ)円形光学素子用保管ケース、最大収納:10枚
¥12,450
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