As lentes asféricas são elementos óticos com, pelo menos, uma superfície não esférica, proporcionando um maior controlo sobre os percursos da luz e contribuindo para reduzir as aberrações em sistemas de imagem e laser no domínio da defesa. São utilizadas em miras de armas, sensores de vigilância, conjuntos de imagem térmica, modelagem de feixes de laser, colimação e outros sistemas óticos compactos.
Esta página apresenta fornecedores de lentes asféricas que oferecem designs rotacionalmente simétricos, acilíndricos, em vidro moldado, em vidro polido, em polímero, em infravermelho com acabamento por diamante e híbridos refrativos-difrativos.
Leia o Visão geral da tecnologia
Ótica de imagem térmica: impulsionando a excelência dos sistemas EO de defesa
Soluções de óptica de precisão e fotônica para sistemas de imagem, sensoriamento e mira na área de defesa
Se você projeta, constrói ou fornece Lentes asférica, Crie um perfil para mostrar as suas competências e entrar em contacto com visitantes que tenham uma necessidade real das suas soluções.
As lentes asféricas possuem, pelo menos, uma superfície com um perfil diferente do esférico, o que permite que a superfície altere a forma como os raios de luz são refratados à medida que atravessam a lente. Isto proporciona aos projetistas óticos um maior controlo sobre o percurso da luz, particularmente junto à borda da abertura, onde uma superfície esférica pode produzir aberrações significativas.
Nos sistemas óticos de defesa, os elementos asféricos são utilizados em conjuntos de imagem, miras de armas, sensores de vigilância e ótica de laser, onde o material da lente, o perfil da superfície e os revestimentos atuam em conjunto com outros elementos óticos para direcionar a luz para um sensor ou moldar um feixe de laser. O projeto resultante depende de fatores que incluem o comprimento de onda de funcionamento, a qualidade de imagem ou do feixe exigida, o espaço disponível e as condições ambientais a que o equipamento deve resistir.
Lente asférica da Torrent Photonics, fabricante de lentes asféricas.
Uma lente asférica pode fazer com que a luz que atravessa diferentes partes da sua abertura seja focada mais de perto num sensor de imagem, ajudando a controlar a aberração esférica que, de outra forma, reduziria a nitidez da imagem. Os projetistas óticos podem combinar elementos asféricos e convencionais para alcançar a resolução necessária e manter um desempenho adequado em todo o campo de visão pretendido.
Uma lente colimadora asférica pode recolher luz de uma fonte de laser e produzir um feixe com divergência reduzida, enquanto as superfícies asféricas também podem ser incorporadas em conjuntos de focagem onde a forma e a qualidade do feixe são importantes. Nestas aplicações, o material da lente e os revestimentos devem ser selecionados de modo a adequarem-se ao comprimento de onda do laser, à potência de funcionamento e a outros requisitos do sistema.
Um único elemento asférico pode, por vezes, proporcionar correções que, de outra forma, exigiriam vários elementos esféricos, reduzindo potencialmente o número de componentes necessários num conjunto ótico. Isto pode encurtar o percurso ótico e reduzir o peso do sistema, o que é particularmente útil em equipamentos portáteis e em cargas úteis de sensores com restrições de espaço, embora o benefício global dependa do projeto ótico completo, incluindo as suas montagens e as tolerâncias exigidas.
Os sistemas de grande angular e as lentes com grandes aberturas podem ser difíceis de corrigir utilizando apenas superfícies esféricas, especialmente quando as aberrações aumentam em direção aos limites do campo de visão. A incorporação de uma superfície asférica proporciona aos projetistas um controlo adicional sobre estas aberrações, embora o projeto e a disposição dos restantes elementos óticos continuem a ser importantes para gerir o desempenho fora do eixo e a distorção.
As lentes asféricas podem ser classificadas tanto de acordo com a geometria da sua superfície como com o processo de fabrico utilizado para as produzir, pelo que as configurações abaixo podem sobrepor-se. Uma lente asférica com simetria rotacional, por exemplo, pode ser fabricada por moldagem, polimento ou torneamento, dependendo do seu material e dos requisitos de desempenho.
| Configuração | Geometria da Superfície e Fabrico | Materiais Adequados | Vantagens óticas e aplicações na defesa |
| Lentes asféricas com simetria rotacional | O perfil da superfície varia do centro para a periferia em torno de um eixo ótico comum e pode ser produzido por moldagem, polimento ou torneamento. | Vidro ótico, polímeros e materiais infravermelhos selecionados. | Proporcionam correção de aberrações para sistemas de imagem, mira e sistemas óticos a laser. |
| Lentes acilíndricas | Um perfil asférico proporciona potência ótica principalmente ao longo de um eixo, em vez de simetricamente em torno de um eixo comum. | Vidro e polímeros selecionados. | Moldam ou focam a luz de forma diferente ao longo de dois eixos, nomeadamente em sistemas de condicionamento de feixes de laser. |
| Lentes asféricas de vidro moldado | O vidro aquecido é moldado contra um molde de precisão para criar o perfil de superfície asférico necessário. | Vidros compatíveis com o processo de moldagem. | Proporcionam elementos óticos repetíveis para conjuntos compactos de imagem e iluminação. |
| Lentes asféricas de vidro polido | O perfil de superfície asférica especificado é gerado e acabado através de processos de polimento de precisão. | Vidros óticos adequados. | Atendem a requisitos exigentes de precisão superficial e a projetos personalizados de lentes asféricas. |
| Lentes asféricas de infravermelhos torneadas com diamante | Uma ferramenta de precisão corta o perfil asférico diretamente num material adequado para o torneamento com diamante. | Germânio e outros materiais compatíveis com infravermelhos. | Compatíveis com sistemas de imagem térmica e aplicações de controlo de feixes de infravermelhos. |
| Lentes asféricas de polímero moldado | O polímero ótico é moldado num molde de precisão para reproduzir o perfil asférico necessário. | Polímeros óticos. | Podem reduzir o peso em conjuntos óticos adequados para o espectro visível ou do infravermelho próximo. |
| Lentes asféricas híbridas refrativas e difrativas | Uma superfície refrativa asférica é combinada com uma estrutura ótica difrativa no âmbito do mesmo projeto. | Materiais adequados ao processo de fabrico e à banda espectral necessários. | Proporcionam um controlo adicional sobre as aberrações em sistemas óticos compactos. |
As lentes asféricas fazem parte de uma gama mais ampla de abordagens de conceção ótica, cada uma das quais aborda diferentes aspetos do desempenho do sistema.
A abordagem mais adequada depende, portanto, das aberrações que precisam de ser corrigidas, do espaço de montagem disponível e do desempenho exigido em toda a banda espectral de funcionamento.
A especificação de uma lente asférica deve ter em conta não só as características do elemento individual, mas também o seu papel no sistema ótico completo.
No caso de lentes asféricas personalizadas, métodos de medição e critérios de aceitação claramente definidos ajudam a garantir que os componentes fabricados cumpram as tolerâncias e os requisitos de desempenho estabelecidos pelo projeto ótico.
Os avanços na fabricação e no projeto de sistemas óticos continuam a alargar as formas como as superfícies asféricas podem ser incorporadas em sistemas óticos de defesa.
Estes desenvolvimentos revelam-se mais valiosos quando a geometria da superfície selecionada e o processo de fabrico respondem a um requisito ótico claramente definido no âmbito do sistema completo.
Pesquisa de empresas e produtos
