Spherical lens-球透镜

外形与结构：

球透镜是直径几微米到几十微米的实心或空心玻璃珠，形状类似于球体，因此得名。球形透镜的表面光洁度好，具有优良的反射性能，包括光的反射性和定向反射性。

性能特点：

球透镜具有抗冲击强度高、化学稳定性好的特点，能够在各种环境下保持稳定性能。其容重轻，适用于需要轻量化设计的场合。

生产方法：

球透镜的制造方法主要有两种：一是将玻璃粉通过高温气体加热到熔融状态，利用表面张力形成圆形微珠；二是将玻璃配合料熔化后直接用高速气流喷吹，玻璃液滴由于表面张力形成圆珠。

用途分类：

球透镜的用途大致可分为两类：一是利用其反射光能向入射光源方向回射的性质，制作交通标志、掺入油漆用于路面划线或制成反射或摄影屏幕等；二是利用其球形、玻璃的硬度、化学稳定性和容重轻等特性，用于金属工件的研磨介质、喷丸及清洁处理，塑料制品的填充材料等。

光学设计：

国内外对球形透镜的表面研究主要集中在光线传输和成像问题上，采用光学设计软件（如CODE V和ZEMAX）进行设计。

规格与参数：球透镜的具体规格和参数会根据应用需求而有所不同，包括直径、折射率、焦距等。

主要优点：

光学性能优越：球透镜表面光洁度好，光的反射性好，且具有定向反射性，这使得它在光学系统中能够有效地传输和聚焦光线。其较短的焦距和较大的放大倍数，在光纤通信中能够显著提高信号耦合效率，从而提高信号质量。

化学稳定性高：球透镜通常由光学玻璃等材料制成，这些材料具有优良的化学稳定性，能够在各种环境下保持稳定的性能。

抗冲击强度高：球透镜具有较高的抗冲击强度，能够在一定程度上抵抗外力的冲击和震动，保持其光学性能的稳定。

容重轻：球透镜具有轻质的特性，这使得它在需要轻量化设计的光学系统中具有优势，可以减少整个系统的重量和成本。

制造工艺灵活：球透镜的制造方法多样，包括将玻璃粉通过高温气体加热到熔融状态形成圆形微珠，或将玻璃配合料熔化后直接用高速气流喷吹形成圆珠等。这些方法可以根据需要调整参数，以生产不同规格和性能的球透镜。

成本低廉：虽然球透镜具有优越的光学性能和广泛的应用领域，但其制造成本相对较低，这使得它成为一种经济实用的光学元件。

应用领域：

光纤通信：球透镜在光纤通信中起着关键的作用，用于提高光纤、发射器及检测器之间的信号耦合效率。其优异的聚焦和准直性能，确保了光信号在光纤中的高效传输。

内窥镜与医疗成像：在医疗领域，球透镜被广泛应用于内窥镜和医疗成像设备中。其小巧的体积和优异的光学性能，使得医生能够清晰地观察患者体内的病变情况，为诊断和治疗提供有力支持。

条码扫描与成像系统：在商业和物流领域，球透镜常用于条码扫描器和成像系统中。其精确的聚焦和成像能力，确保了条码信息的快速、准确读取，提高了物流效率和准确性。

激光系统：球透镜在激光系统中也扮演着重要角色。它们被用于聚焦和整形激光束，以满足各种应用需求，如材料加工、激光打标、激光切割等。

航空航天与国防：在航空航天和国防领域，球透镜被用于高精度光学仪器和设备中。其优异的性能确保了这些设备在极端环境下的可靠性和稳定性。

科研与教育：在科研和教育领域，球透镜被广泛应用于各种光学实验和教学中。其独特的性能和多样化的规格，为科研工作者和学生提供了丰富的实验和研究手段。

基本参数：

参数类别	参数值
材料	Sapphire（蓝宝石）、N-BK7、UVFS（紫外熔融石英）、Ruby（红宝石）、Ge（锗）、ZnSe（硒化锌）、高折射率玻璃
透镜类型	球透镜
直径	0.3mm-300mm
球面度	标准 2μm
工作波长范围	UV（紫外）至 IR（红外）
不规则度 (@663nm)	λ/4
表面质量	40/20 S/D
镀膜	无或定制抗反射镀膜（AR Coatings）