Planar convex cylindrical lens-平面凸柱面透镜

结构与组成

平面凸柱面透镜由一个柱面和一个平面组成。柱面在与轴平行的方向上是平行面，而在与轴垂直的方向上是圆形的，其宽度达到最大。这两个方向形成了柱面的两条主子午线方向。

光学特性

光线通过轴向子午线（即垂直方向）时，不会出现聚散度的改变。这意味着在这个方向上，光束的大小不会因透镜而发生变化。然而，光线通过屈光力子午线（即水平方向）时，会出现聚散度的改变。这一特性使得平面凸柱面透镜能够将光束调焦成一个细缝或聚光成一个线性扫描探测器。

制造与材料

平面凸柱面透镜的材料通常为BK7，这使得它不适用于紫外波长。与球面透镜相比，柱面透镜的制造难度更高，需要合理选择材料并注意影响散乱的因素，如划伤、凹痕和光泽等。透镜的设计波长为1nm（绿色汞谱线的e线）。由于焦距随波长变化，所以被用于其它波长时，其焦距也随之变化。平面凸柱面透镜可分为没镀膜和镀了可见光带域的防反射多层膜透镜两种类型。

主要优点

独特的光学特性：

平面凸柱面透镜具有独特的光学特性，它能够在光束的一个方向上实现聚焦或发散，而在另一个方向上保持不变。这种特性使得它在需要控制光束某一方向尺寸的应用中特别有用。

成像质量提升：

在望远镜和显微镜等光学仪器中，平面凸柱面透镜可以用于改善成像质量，提高分辨率和对比度。例如，它可以帮助望远镜观测到更远的天体，或使显微镜能够更清晰地观察生物切片等薄层样品。

光束整形和聚焦：

在激光系统中，平面凸柱面透镜可以用于光束整形和聚焦，使激光光束变为线光源或片状光束，满足特定应用的需求。

提高照明效果：

在照明系统中，平面凸柱面透镜可以提高光束的均匀性和照明效果，使得照明更加均匀、明亮。

易于集成：

与传统的凸透镜相比，平面凸柱面透镜由于其特殊的表面形状和平坦的侧面，在某些应用中具有独特优势，如更易于实现集成紧凑化。特别是在半导体激光器的光束整形中，它能够达到同样的准直效果，但透镜厚度较小，更易于集成。

定制性强：

平面凸柱面透镜可以根据具体需求进行定制，包括材料、尺寸、焦距等参数，以满足不同应用的要求。

应用领域

望远镜和显微镜：

平面凸柱面透镜在望远镜和显微镜等光学仪器中的应用，主要目的是改善成像质量，提高分辨率和对比度。它能够使光束在某一方向上汇聚或发散，从而优化成像效果。

激光系统：

在激光系统中，平面凸柱面透镜用于光束整形和聚焦，如将激光光束变为线光源或片状光束。这种特性使得激光光束能够更好地适应特定应用的需求，如激光切割、焊接和打印等。

照明系统：

平面凸柱面透镜在照明系统中的应用，主要是提高光束的均匀性和照明效果。它能够使光束在某一方向上均匀分布，从而改善照明质量。

激光扫描仪和光谱仪：

平面凸柱面透镜在激光扫描仪和光谱仪等精密仪器中的应用，用于将光线聚焦成细线，实现高精度的扫描和测量。例如，在激光扫描仪中，它可以帮助设备更准确地捕捉目标物体的形状和位置信息。

医疗和科研领域：

在医疗和科研领域，平面凸柱面透镜也发挥着重要作用。它可以用于生物显微镜、医学成像设备和科学研究仪器中，帮助研究人员更深入地观察和分析生物样本和实验数据。

基本参数：

参数	数值/描述
类型	平面凸柱面透镜 (Plano-Convex Cylindrical Lenses)
材料	N-BK7
通光孔径	>90%
尺寸公差	+0/-0.1mm
厚度公差	±0.2mm
表面不规则度	λ/2 @ 633 nm
表面质量	60/40 S/D
近轴焦距	±2% @ 587.6nm
倒角	0.2mm x 45度
居中误差	<3 弧分