Componenti ottici
La divisione “componenti ottici” di Lobre produce da oltre 74 anni tutti i tipi di componenti ottici personalizzati: lenti sferiche, lenti cilindriche, lenti asferiche, specchi, prismi, beam splitter, finestre ottiche, diffusori, filtri, ecc.
Componenti ottici: produzione su misura ad alti standard di qualità
Nessun altro fattore determina la qualità dell’immagine più della qualità individuale di ciascuno dei componenti ottici utilizzati nei sistemi o negli obiettivi ottici. La sfida è utilizzare la luce che entra nel sistema ottico e focalizzarlain un’immagine con perdita e distorsione minime per ottenere immagini il più luminose e nitide possibile. Esistono molti parametri e condizioni che, alla fine, determinano le prestazioni complessive di un sistema ottico, come la precisione e la qualità delle lenti, meccanica, coating e i tipi di vetro ottico utilizzati.
Tutti i componenti ottici sono realizzati su misura, appositamente su disegno del cliente e hanno un elemento in comune: sono realizzati secondo elevati standard di qualità. Ogni singolo componente ottico è sempre accuratamente controllato e, se necessario, forniti con una dichiarazione di conformità individuale.
Lenti sferiche
Questo tipo di lenti sono quelle più diffuse e vengono utilizzate in diverse applicazioni per raccogliere, mettere a fuoco e divergere un raggio di luce mediante rifrazione.
Lobre produce qualsiasi tipo di lente sferica personalizzata nella gamma UV, VIS, NIR e IR:
- Da Ø4 mm a Ø440 mm con una qualità della superficie (S&D) fino a 10: 5 e centratura molto precisa (30 secondi d’arco);
- la massima precisione possibile di superficie con i raggi da 2 a infinito;
- Realizzato da qualsiasi tipo di vetro ottico, inclusi vetri ad alto indice, quarzo, fused silicio, zaffiro, germanio, ZnSe ed altri materiali utilizzati nel UV / IR.
Tali lenti sono realizzate i come lenti singole o come gruppi di lenti costituiti da due o più lenti incollate tra loro, come doppietti o triplette acromatici. Combinando due o tre lenti in un singolo elemento ottico è possibile realizzare i cosiddetti sistemi ottici acromatici o addirittura apocromatici.
Tali gruppi di lenti consentono di ridurre le aberrazioni cromatiche drasticamente e sono realizzati con specifiche apparecchiature ad alta precisione di Trioptics per garantire la massima precisione nell’allineamento degli elementi. Tali elementi sono ampiamente utilizzati nei sistemi di visione più sofisticati, nei sistemi medicali e nella microscopia.
Il 100% delle nostre lenti vengono controllate in ogni fase del processo di produzione e il nostro sistema ERP avanzato consente il monitoraggio totale della produzione in ogni fase del processo di produzione.
Lenti asferiche
Le lenti asferiche hanno una geometria superficiale più complessa, poiché non seguono una proporzione di una sfera. Una lente asferica è simmetrica in senso rotazionale, con una o più superfici non sferiche che differiscono dalla forma di una sfera.
Il vantaggio principale di questa tipologia di lenti deriva dalla loro capacità di ridurre in modo significativo l’aberrazione sferica. L’aberrazione sferica si verifica quando un obiettivo non è in grado di focalizzare tutta la luce incidente sullo stesso punto esatto. A causa della natura stessa di una forma irregolare della superficie della lente asferica, consente di manipolare simultaneamente le diverse lunghezze d’onda della luce, consentendo di focalizzare tutta la luce sullo stesso punto focale, ottenendo così immagini più nitide.
Tutte le lenti asferiche, indipendentemente dal fatto che siano convesse o concave, non possono essere definite da un singolo raggio di curvatura, e in questo caso la loro forma è definita dall’equazione Sag, ed è variabile, “k” che definisce la forma complessiva della superficie asferica.
Mentre l’utilizzo di lenti asferiche offre alcuni vantaggi rispetto alle lenti sferiche standard, la loro configurazione unica li rende più difficili da produrre e i progettisti ottici devono quindi valutare attentamente i vantaggi in termini di prestazioni rispetto ai loro costi più elevati. I moderni sistemi ottici che utilizzano elementi asferici nel loro design possono portare ad una riduzione del numero di componenti ottici richiesti, consentendo di creare sistemi più leggeri e più compatti, pur mantenendo, e spesso superando, le prestazioni dei sistemi utilizzando solo elementi sferici. Anche se più costosi dei sistemi tradizionali, l’utilizzo di elementi asferici potrebbero essere un’alternativa interessante e una potente opzione per i sistemi ottici ad alte prestazioni.
Le lenti asferiche possono essere prodotte utilizzando diverse metodologie. Le lenti asferiche più semplici sono fabbricate utilizzando la tecnologia di stampaggio ad iniezione, che consente di realizzare vari tipi di lenti asferiche, principalmente per la condensazione di luce (sistemi di illuminazione). Lenti asferiche più precise e complesse richiedono la generazione e la lucidatura individuale mediante CNC, come quelle realizzate con l’innovativa tecnologia HydroSpeed® Polishing Technology (Optotech) utilizzata in Lobre.
Lobre è in grado di progettare e fornire vari tipi di elementi asferici, sia in vetri semi-ottico che in vetri ottici e persino in materiale plastico, come policarbonato, poliuretano o silicone.
Finestre ottiche
Le finestre ottiche sono lastre piane, otticamente trasparenti, utilizzate più comunemente per proteggere i sistemi ottici e i sensori elettronici dall’ambiente esterno.
Sono progettati in base alle esigenze del cliente per massimizzare la trasmissione in una specifica gamma di lunghezza d’onda desiderata e allo stesso tempo ridurre al minimo i fenomeni indesiderati come l’assorbimento e la riflessione.
Poiché le finestre ottiche non introducono alcuna potenza ottica in un sistema, tali finestre dovrebbero essere selezionate principalmente in base alle loro proprietà fisiche, come velocità di trasmissione, specifiche della superficie ottiche e proprietà meccaniche (prestazioni termiche, durata, resistenza ai graffi, durezza, ecc.).
Lobre offre la possibilità di realizzare qualsiasi tipo di finestra ottica personalizzata, da una vasta gamma di materiali come vetri ottici come N-BK7, Quarzo (Fused Silica UV grade), Germanio, ZnSe, zaffiro, Borofloat e Vetro ottico extra chiaro.
Specchi ottici custom
Gli specchi ottici di alta precisione sono utilizzati sempre più frequente nei sistemi ottici dove i vincoli dimensionali richiedono sistemi più compatti. Lo scopo di questi specchi particolarmente efficienti è di deviare il fascio luminoso senza perdita di energia, mantenendo inalterata la qualità dell’immagine.
Questa tipologia di specchi, chiamata anche specchi ottici in prima superficie, possono raggiungere livelli di riflettività anche oltre il 99%, a seconda della tipologia di coating metallico scelto (alluminio, argento puro, oro puro, dielettrico) e l’eventuale strato protettivo applicato.
Il substrato utilizzato per la loro realizzazione (vetro ottico, vetroceramica) richiede una qualità particolarmente elevata e deve essere rettificata e lucidata con elevatissima precisione.
Lobre realizza una ampia gamma di specchi ottici di precisione riflettenti o semi-riflettenti customizzati per applicazioni industriali, elettromedicali, aerospaziali e scientifiche da oltre settant’anni con qualità superficiali fino a λ/20. Tutti gli specchi sono prodotti mediante il processo di evaporazione in camera a vuoto PVD con sorgente ad ioni e al plasma.
Si realizzano principalmente le seguenti tipologie di specchi riflettenti e semi-riflettenti su misura per le vostre esigenze:
- Specchi piani
- Specchi sferici concavi e convessi
- Specchi elettroformati
- Specchi free-form con geometrie complesse
Filtri ottici e polarizzatori/waveplates
Un filtro ottico è un tipo speciale di finestra ottica che trasmette o rifiuta selettivamente un intervallo specifico di lunghezze d’onda (= colori) quando posizionato nel percorso ottico.
Le proprietà ottiche dei filtri sono descritte dalla loro risposta in frequenza, che specifica come il segnale luminoso in entrata viene modificato dal filtro e può essere visualizzato graficamente dal suo diagramma di trasmissione specifico.
Lobre offre una vasta gamma di diversi tipi di filtri ottici:
- I filtri assorbenti o anche chiamato filtri in pasta sono i più semplici, in cui la composizione di base del substrato del filtro o gli strati di rivestimento specifici applicati assorbono o bloccano completamente le lunghezze d’onda indesiderate.
- I filtri più complessi appartengono alla categoria dei filtri dicroici, o anche chiamati filtri “a film sottile”. I filtri dicroici utilizzano il principio dell’interferenza: i loro strati formano una serie sequenziale di strati riflettenti e / o assorbenti che consentono di creare un comportamento molto preciso entro le lunghezze d’onda richieste. I filtri dicroici sono particolarmente adatti per applicazioni scientifici dove è richiesto la massima precisione, ma sono generalmente più costosi e delicati rispetto ai filtri ad assorbimento.
Lobre realizza e fornisce abitualmente i seguenti tipi di filtri ottici realizzabili su disegno del cliente:
- Filtri a densità neutra (ND): questo tipo di filtri di base viene utilizzato per attenuare la radiazione incidente senza alterarne la distribuzione spettrale. (ad esempio l’intera gamma dei filtri SCHOTT ma non solo);
- Filtri colorati (CF): i filtri colorati sono filtri di assorbimento in vetro colorato che assorbono la luce in specifici intervalli di lunghezze d’onda in vari gradi e lasciano passare altri intervalli quasi completamente. A questa categoria appartengono anche i filtri in vetro ad assorbimento termico linea KG della Schott, che consentono di ridurre la quantità di calore accumulato in un sistema ottico e quindi assorbono efficacemente le radiazioni infrarosse e dissipano l’energia accumulata nell’aria circostante.
- Filtri passa-banda (BP): i filtri passa-banda vengono utilizzati per trasmettere selettivamente una porzione dello spettro rifiutando tutte le altre lunghezze d’onda. All’interno di questa gamma di filtri si trovano i filtri Longpass che consentono solo a lunghezze d’onda più elevate di passare e i filtri Shortpass che consentono di passare solo lunghezze d’onda più piccole.
- Filtri dicroici (DF): un filtro a colore molto accurato utilizzato per passare selettivamente la luce di una piccola gamma di colori, riflettendo in modo efficiente altri colori.
Lobre progetta e produce filtri personalizzati in longpass, shortpass, bandpass, Dual band, bandblocking e correzione del colore su una vasta gamma di lunghezze d’onde ad alte prestazioni per l’uso in applicazioni che richiedono stabilità ambientale ed una eccellente durata. Si prega di contattare Lobre per ulteriori informazioni o richieste di preventivo.
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Polarizzatori / Waveplates (quarto d’onda)
Un polarizzatore, anche chiamato “piastra d’onda” o “rallentatore” è un dispositivo ottico che altera lo stato di polarizzazione di un’onda luminosa che lo attraversa.
Due tipi comuni di polarizzatori sono la piastra a semionda, che sposta la direzione di polarizzazione della luce polarizzata linearmente, e la piastra a quarto d’onda, che converte la luce polarizzata linearmente in luce polarizzata circolarmente e viceversa. Una piastra a quarto d’onda può essere utilizzata anche per produrre polarizzazione ellittica.
I polarizzatori sono costruiti con un materiale birifrangente (come il quarzo), per il quale l’indice di rifrazione è diverso per la luce polarizzata linearmente lungo l’uno o l’altro di due determinati assi di cristallo perpendicolari.
I componenti di polarizzazione vengono utilizzati nelle applicazioni di imaging per ridurre l’abbagliamento o i punti caldi, migliorare il contrasto o eseguire valutazioni dello stress. La polarizzazione può anche essere utilizzata per misurare i cambiamenti nei campi magnetici, nella temperatura, nelle strutture molecolari, nelle interazioni chimiche o nelle vibrazioni acustiche. I polarizzatori vengono utilizzati per trasmettere uno stato di polarizzazione specifico mentre si bloccano tutti gli altri. La luce polarizzata può avere polarizzazione lineare, circolare o ellittica.
Il comportamento di un polarizzatore (cioè se si tratta di una piastra a semionda, una piastra a quarto d’onda, ecc.) dipende dallo spessore del cristallo, dalla lunghezza d’onda della luce e dalla variazione dell’indice di rifrazione. Scegliendo opportunamente la relazione tra questi parametri, è possibile introdurre uno sfasamento controllato tra i due componenti di polarizzazione di un’onda luminosa, alterandone così la polarizzazione.
I polarizzatori a film sottile ad alte prestazioni di Lobre sono realizzati con la tecnologia di deposito ad alto vuoto all’avanguardia per prestazioni ottimali. I polarizzatori sono disponibili con rivestimenti polarizzanti su entrambi i lati dei polarizzatori o con un rivestimento polarizzante sulla faccia di ingresso e un rivestimento antiriflesso multistrato di alta qualità sulla faccia di uscita.
Prismi / Beamsplitters
Un prisma è un componete ottico trasparente con superfici piatte e lucidate che rifrangono la luce. Almeno due delle superfici piane devono avere un angolo tra di esse. I parametri più importanti di un prisma sono l’angolo e il materiale utilizzato.
I prismi sono ampiamente utilizzati in scissione, depolarizzazione, polarizzazione, orientamento dell’immagine, sistemi a doppio canale, ecc. Esistono numerosi tipi diversi di prismi, come i prismi poligonali (la luce viene normalmente deviata a 45, 60, 90 e 180 gradi), prismi pentagonali (che hanno una deviazione della luce stabile, sempre di 90 gradi indipendentemente dall’asse ottico e della luce e sono utilizzati per la misurazione, la scansione laser e l’allineamento), prismi di Dove (un prisma riflettente utilizzato per invertire un’immagine.
I prismi sono talvolta usati per la riflessione interna sulle superfici piuttosto che per la dispersione. Se la luce all’interno del prisma colpisce una delle superfici con un angolo sufficientemente ripido, si verifica una riflessione interna totale e tutta la luce viene riflessa. Ciò rende alcuni tipi di prismi specchi estremamente efficienti in alcune situazioni.
Un beamsplitter è un dispositivo ottico che consente di dividere un raggio di luce incidente in due o talvolta più fasci separati, che potrebbero non avere la stessa potenza ottica. Esiste una grande varietà di diversi tipi di beamsplitters, ma possono essere suddivisi nelle categorie beamsplitter a piastra e beamspliter a cubo.
Sono ampiamente utilizzati in numerosi sistemi ottici, come per esempio nella interferometria, autocorrelatori, spettroscopia, sistemi di proiezione e sistemi laser.
