Freefrom自由曲面光学元件优势，实现光路折叠、缩小系统体积50%~75%，Asphericon

Asphericon已开展自由曲面光学业务已有多年，涵盖了整个自由曲面光学全价值链：光学设计咨询和指导、制造、计量、系统等，拥有丰富的历史经验、自由曲面的专业知识。在制造要求苛刻的光学元件（镜面、双面镜、多面镜、自由面形）方面获得全球高度认可。目前Asphericon的自由曲面光学制造已经走出了初级阶段，实现批量制造。

自由光学系统Freefrom的优势：

自由曲面光学元件（Freefrom透镜）在视场、数值孔径及尺寸比非球面、球面都更有优势。

Sphere：球面  Conic/Asphere：圆锥曲面/非球面  Freedom：自由曲面

 

Freefrom自由曲面使用场景1：光路折叠

Asphericon自由曲面Freefrom使用场景2：整体体积减小

采用整体式设计，材料：锗。实现体积减小75%，大大减小安装成本。下图为采用自由曲面光学元件所得的波前图，以及相关的测量表面和零件公差。

Asphericon自由曲面Freefrom使用场景3：减小制作过程中的工作量

采用整体式设计，材料：IG4。采用了插件式安装，减少了制作过程中的工作量。之前需加工4个曲面，现在只需2个。下图显示自由曲面镜片与最佳拟合球面的公差为390μm，比非自由曲面设计好8倍。

自由曲面光学使用场景4：减小RSMi

折射式自由曲面系统案例

原光路：旋转对称光谱仪，工作环境：工作距离EFL：215mm，f/4.3，紫外-可见光光谱仪（300~500nm），近红外光谱仪（750~775nm）。

使用自由曲面镜片后的成像效果

图为自由曲面光学元件的波前图和斜率偏差，以及相关的测量表面和零件公差。RMSi是规格的4倍

 

自由曲面光学使用场景5：动态改变系统焦距

采用高阶阿尔瓦雷斯系统，自由曲面镜片可缩小连续光学功能的体积。移动元件，即可实现变焦效果。

安装好的阿尔瓦雷斯系统

两种波长下测得的波前图@532nm

 

自由曲面光学元件使用案例1：激光材料加工的即插即用解决方案

这款反射型轻便自由曲面镜，体积减小50%，并拥有多个优势：

-可使用高能激光（高达10kW)

-良好耐热性

- Asphericon自由曲面多种波长（而不是单一波长）

-有限范围内实现光学和载波系统模块化

-安装方便，灵活度高

自由曲面光学元件使用案例2：应用于生物识别安全

通过40片面积为30 mm×20mm的自由曲面多焦点透镜，缩小体积以实现连续的光学功能。该自由曲面光学系统方案为客户与测量制造部门密切合作开发一种特殊的测量方法。

定制自由曲面光学系统：诸多优势的下一代光学系统

-小型化设计，如整体式（自由曲面元件）系统

-高质量的光学表面

-智能装配理念

-耐用、高质量（低损耗）涂料

-所有元件完美对准，稳定性高

-使用灵敏材料，如CaF2

自由曲面光学元件规格：