成型ガラス非球面レンズ、有限共役設計、コーティング無し


  • High NA (0.10 to 0.65)
  • Diffraction-Limited Design
  • Focus Light with a Single Element
  • Finite Magnification for Focusing From a Point Source

C200TMD

(Not to Scale)

Application Idea

Mounted Aspheric Lens in a Fiber Launch System

354450

355465

355915

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各種資料のご案内
info icon仕様の詳細は、仕様表内のInfo欄の青いアイコンからご覧いただけます。
Performance HyperlinkPerformance欄から波長におけるスポット図や焦点距離のシフトデータがご覧いただけます。
Zemaxファイル
型番横の赤いアイコンをクリックするとZemaxファイルのダウンロード、こちらから当社の全てのZemaxファイルがダウンロード可能です。

特長

  • 有限共役設計の成型ガラス非球面レンズ
  • 球面収差を生じさせずに光を集光
  • マウント無しレンズ、あるいは非磁性SUS303ステンレススチール製レンズセルに予め取り付けたレンズ

非球面レンズは、球面収差を生じることなく、光を集光します。モノクロ光源においても、球面単レンズでは球面収差があることから、光を集光する際に回折限界性能を実現できないことがあります。従って、球面収差が補正されている非球面レンズは、ファイバの入射または空間フィルタディテクタ上への光のイメージング等、多くの用途に適したレンズになります。

このページでは当社のコーティング無しの成型ガラス有限共役非球面レンズをご紹介しています。当社では、コーティング無し、あるいは両面に当社のARコーティングの1つを施した無限共役非球面レンズも豊富に取り揃えております(右表からご覧ください)。

予め非磁性SUS303ステンレススチール製レンズセルに予め取り付けた成型ガラスレンズもご用意しています。レンズセルには識別がしやすいよう型番が刻印されています。このマウント付き非球面レンズは、光学系の組立てまたは組み込み用途(OEM用途)に容易に組み込み可能なミリ規格のM6 x 0.5ネジ切り加工が施されています。マウント付き非球面レンズは、当社の非球面レンズアダプタを用いて、SM1シリーズレンズチューブに取り付け可能です。レンズを当社の顕微鏡対物レンズアダプタエクステンションチューブと組み合わせることによって、複数のレンズ素子を用いた顕微鏡対物レンズの代替としてご利用いただけます。

成型ガラス非球面レンズは、表示された性能を得るために様々な光学ガラスから製造されています。またレンズの成形工程により、ガラスの特性(例えば、アッベ数)はガラスの製造メーカから提供される特性からわずかに変化します。各レンズの具体的な材料特性については、下記表内のInfo()アイコンをクリックし、「Glass」タブからご覧いただけます。

外径寸法に関するご注意:マウント無しガラス成型非球面レンズのウェブ上に記載されている外形寸法は、最終桁が省略されている場合があり、その外形寸法を用いてレンズマウントを自作されるとレンズがマウントできない等の不具合が発生する可能性があります。現在ウェブ上の外形寸法を順次修正しておりますが、修正完了までに時間を要するため、ホルダ等を自作される場合は当社へご相談ください。

レンズの選択

光をシングルモードファイバに結合するときは、一般に非球面レンズが選択されます。以下では、適切なレンズを選択するうえで考慮すべき重要な仕様について、例を挙げて説明しています。

例1: 半導体レーザからの出射光のシングルモードファイバへの結合
ファイバ: 780HP、MFD = 5.0 µm @850 nm
半導体レーザ: L850P010

光源側の半導体レーザL850P010からは850 nmのレーザ光が出射され、その短軸方向と長軸方向の半値半角(半値全幅FWHMの半分の角度)はそれぞれ5°と15°です。この半値幅を1.7倍するとガウシアンプロファイルの1/e2幅に変換され、それを用いると開口数 (NA)の値を次のように求めることができます。

Numerical Aperture

ここで、θはガウシアンプロファイルの(単位°)、nは周囲媒質の屈折率です。空気中(n = 1)で使用する場合、短軸と長軸のそれぞれのNAは0.15と0.43になります。可能な限り多くの光を集めるには、長軸側のNAが少なくとも0.43以上になるレンズを選択すべきです。エッジ効果を避けて可能な限り多くの光を集めるために、計算上のNAよりもわずかに高いNAのレンズを選択すると、より良い結合効率が得られます。

集光側のシングルモードファイバ780HPは、波長850 nmにおけるモードフィールド径(MFD)が5.0 µmのファイバです。ファーフィールドで測定した場合のシングルモードファイバの受光角(または広がり角)θSM(単位ラジアン)は、次の式で与えられます。

Equation for Far Field Divergence Angle in Single Mode Fiber

これからファイバ780HPの受光角として6.2°が得られ、それに対応するNAは0.11になります。従って、集光側ではNAが0.11より大きいレンズが必要になります。なおシングルモードファイバのスペックシートに記載されているNAは、波長に依存するガウシアンビームの伝搬係数を考慮していないため、ファイバの受光角として使用すべきではありません。詳細についてはこちらをご覧ください。

当社では、これらのNAに関する要件を満たすために、マウント済みおよびマウント無しの非球面レンズのラインナップをご用意しています。この例に対する1つの良い選択肢としては、型番35591が挙げられます。このレンズの光源側でのNAは0.50、集光側でのNAは0.12です。

例2: 高NAのシングルモードファイバからより標準的なシングルモードファイバへの結合
高NAファイバ: UHNA3、MFD = 4.1 µm @1550 nm
標準的なシングルモードファイバSMF-28e+、MFD = 10.4 µm @1550 nm

シングルモードファイバのコアに効率よく光を結合するには、入射ビームのウエストがファイバの端面に位置し、ウエスト径がファイバのモードフィールド径(MFD)と等しくなければなりません。詳細についてはこちらをご覧ください。このことは、あるファイバから別のファイバに効率的に結合するために必要なレンズの倍率が、次の式で与えられることを意味します。

Magnification

ここでビームウェスト(w)は各ファイバのMFDに対応します。この例では倍率が2.53になります。選択可能な製品の中では、倍率2.8の型番355201がこれに適しています。

非球面レンズを設計するための式

Definitions of Variables
zSag (Surface Profile) as a Function of Y
YRadial Distance from Optical Axis
RRadius of Curvature
kConic Constant
Annth Order Aspheric Coefficient

こちらのレンズの非球面は、光軸からの半径方向の距離Yについての多項式展開で表すことができます。表面プロファイルまたはサジッタ(簡略化してsag、サグとも呼ばれる)はzによって表され、下記の式で与えられます。

ここでRは曲率半径、kは円錐定数、Ann次の非球面係数です。Rの符号は、レンズ表面の曲率中心がレンズの頂点の右側か左側のどちらにあるかによって決まります。Rが正の面の曲率中心は頂点の右側に、Rが負の面の曲率中心は頂点の左側にあります。例えば、両凸レンズの左側の面の曲率半径は正に、右側にある曲率半径は負になります。

非球面レンズの係数

レンズ表面は回転対称であるため、上記の多項式展開にはYの偶数次の項のみが含まれています。 各製品の非球面係数の目標値は、下表の青いInfoアイコン(info)または各製品の型番横にある赤いアイコン(docs)をクリックするとご覧いただけます。


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AR Coating Abbreviations
AbbreviationDescription
UUncoated: Optics Do Not have an AR Coating
ABroadband AR Coating for the 350 - 700 nm Range
BBroadband AR Coating for the 600 - 1050 nm or 650 - 1050 nm Range
CBroadband AR Coating for the 1050 - 1620 nm or 1050 - 1700 nm Range
VNarrowband AR Coating Designed for the Wavelength Listed in the Table Below

下の表は、当社ご提供のすべての可視ならびに近赤外域用の成形ガラス非球面レンズを掲載しております。赤外域用の成形ガラス非球面レンズについてはこちらをクリックしてご覧ください。表内の型番はマウント無し、コーティング無しのレンズを示しています。5つのARコーティングの欄における「X」の印は、そのコーティング付きのレンズをご用意していることを示しています(Vコーティングについてはその設計波長が記載されています)。右の表はARコーティングの記号とその仕様範囲を示しています。特定のレンズの詳細についてはXのリンクをクリックしてください。マウント付き、マウント無しでご用意しております。

Finite Conjugate Aspheric Lenses
Base Item #AR Coating OptionsEffective
Focal Length
NAOuter Diameter of
Unmounted Lens
Working DistanceClear Aperture of
Unmounted Lens
UABCVUnmountedMounted
355104X0.3 mm0.651.600 mmS1: 0.1 mma
S2: 1.0 mma
-S1: Ø0.29 mm
S2: Ø0.48 mm
355465X0.5 mmS1: 0.50
S2: 0.10
1.845 mmS1: 0.3 mma
S2: 2.9 mma
-S1: Ø0.40 mm
S2: Ø0.70 mm
355585X0.6 mmS1: 0.50
S2: 0.10
2.345 mmS1: 0.3 mma
S2: 3.0 mma
-S1: Ø0.35 mm
S2: Ø0.66 mm
355587X0.6 mmS1: 0.50
S2: 0.11
1.800 mmS1: 0.3 mma
S2: 2.9 mma
-S1: Ø0.35 mm
S2: Ø0.68 mm
355915X0.8 mmS1: 0.50
S2: 0.12
1.300 mmS1: 0.7 mma
S2: 3.9 mma
S1: 0.6 mma,b
S2: 0.8 mma,b
S1: Ø0.77 mm
S2: Ø1.00 mm
355200X1.1 mmS1: 0.43
S2: 0.12
2.400 mmS1: 0.5 mmc
S2: 4.8 mma
S1: 0.4 mmb,c
S2: 2.4 mma,b
S1: Ø1.24 mm
S2: Ø1.24 mm
355201X1.1 mmS1: 0.12
S2: 0.43
4.929 mmS1: 0.5 mmc
S2: 4.8 mma
S1: 0.2 mmb,c
S2: 2.6 mma,b
S1: Ø1.24 mm
S2: Ø1.24 mm
354450X1.2 mmS1: 0.30
S2: 0.30
1.800 mmS1: 1.7 mma
S2: 1.7 mma
-S1: Ø1.14 mm
S2: Ø1.14 mm
355755X1.9 mmS1: 0.15
S2: 0.15
1.700 mmS1: 3.6 mma
S2: 3.6 mma
S1: 3.5 mma,b
S2: 0.9 mma,b
S1: Ø1.10 mm
S2: Ø1.10 mm
  • この作動距離は焦点までの測定値です。
  • マウントからの測定値
  • この作動距離は、コリメートされた半導体レーザのウィンドウ前面までの距離を測定したものです。
Infinite Conjugate Aspheric Lenses
Base Item #AR Coating OptionsEffective
Focal Length
NAOuter Diameter of
Unmounted Lens
Working DistanceClear Aperture of
Unmounted Lens
UABCVUnmountedMounted
354710XXXX1.5 mm0.532.650 mm0.5 mma0.4 mma,bS1: Ø1.15 mm
S2: Ø1.50 mm
354140XXXX 1.5 mm0.582.400 mm0.8 mmc0.8 mmcS1: Ø1.14 mm
S2: Ø1.60 mm
355151XXXX2.0 mm0.503.000 mm0.5 mma0.3 mma,bS1: Ø1.09 mm
S2: Ø2.00 mm
355440XXXX2.8 mmS1: 0.26
S2: 0.52
4.700 mmS1: 2.0 mma
S2: 7.1 mmc
S1: 1.8 mma,b
S2: 7.09 mmc
S1: Ø3.76 mm
S2: Ø4.12 mm
355392XXXX2.8 mm0.604.000 mm1.5 mmc1.0 mmb,cS1: Ø2.50 mm
S2: Ø3.60 mm
355390XXXX2.8 mm0.554.500 mm2.2 mmc2.0 mmb,cS1: Ø3.60 mm
S2: Ø3.60 mm
355660XXXX3.0 mm0.524.000 mm1.6 mmc1.3 mmb,cS1: Ø2.35 mm
S2: Ø3.60 mm
354330XXXX3.1 mm0.706.325 mm1.8 mmc1.8 mmb,cS1: Ø3.84 mm
S2: Ø5.00 mm
N414XXX3.30 mm0.474.50 mm1.94 mmc1.83 mmb,cØ3.52 mm
354340XXX4.0 mm0.646.325 mm1.48 mma1.2 mma,bS1: Ø3.77 mm
S2: Ø5.10 mm
357610XXX4.0 mm0.626.325 mm1.5 mma1.1 mma,bS1: Ø3.39 mm
S2: Ø4.80 mm
357775XXX4054.0 mm0.606.325 mm1.9 mma1.5 mma,bS1: Ø3.45 mm
S2: Ø4.80 mm
354350XXX4.5 mm0.404.700 mm2.2 mmc1.6 mmb,cS1: Ø2.05 mm
S2: Ø3.70 mm
355230XXXX10644.5 mm0.556.325 mm2.8 mma2.4 mma,bS1: Ø3.93 mm
S2: Ø5.07 mm
A230XXXX4.51 mm0.556.34 mm2.91 mmc2.53 mmb,cØ4.95 mm
354453XXXX4.6 mm0.506.000 mm2.0 mma0.9 mma,bS1: Ø3.38 mm
S2: Ø4.80 mm
A390XX4.60 mm0.536.00 mm2.70 mmc1.64 mmb,cØ4.89 mm
354430XXX5.0 mm0.152.000 mm4.4 mmc4.0 mmb,cS1: Ø1.40 mm
S2: Ø1.60 mm
354105XXXX5.5 mm0.607.200 mm3.1 mma2.0 mma,bS1: Ø4.96 mm
S2: Ø6.00 mm
354171XXXX6.2 mm0.304.700 mm3.4 mma2.8 mma,bS1: Ø2.72 mm
S2: Ø3.70 mm
355110XXXX10646.2 mm0.407.200 mm2.7 mma1.6 mma,bS1: Ø2.93 mm
S2: Ø5.00 mm
A110XXXX6.24 mm0.407.20 mm3.39 mmc2.39 mmb,cØ5.00 mm
A375XXX7.50 mm0.306.51 mm5.90 mmc5.59 mmb,cØ4.50 mm
354240XXXX10648.0 mm0.509.950 mm4.9 mma3.8 mma,bS1: Ø6.94 mm
S2: Ø8.00 mm
A240XXXX8.00 mm0.509.94 mm5.92 mmc4.79 mmb,cØ8.00 mm
354060XXXX9.6 mm0.276.325 mm7.5 mma7.1 mma,bS1: Ø5.13 mm
S2: Ø5.20 mm
354061XXXX11.0 mm0.246.325 mm8.9 mma8.5 mma,bS1: Ø4.63 mm
S2: Ø5.20 mm
A220XXX11.00 mm0.267.20 mm7.97 mmc6.91 mmb,cØ5.50 mm
354220XXXX106411.0 mm0.257.200 mm6.9 mma5.8 mma,bS1: Ø4.07 mm
S2: Ø5.50 mm
355397XXXX11.0 mm0.307.200 mm9.3 mma8.2 mma,bS1: Ø6.24 mm
S2: Ø6.68 mm
A397XXX11.00 mm0.307.20 mm9.64 mmc8.44 mmb,cØ6.59 mm
354560XXXX13.86 mm0.186.325 mm12.1 mmc11.7 mmb,cS1: Ø4.54 mm
S2: Ø5.10 mm
A260XXX15.29 mm0.166.50 mm14.09 mmc13.84 mmb,cØ5.00 mm
354260XXXX15.3 mm0.166.500 mm12.7 mma12.4 mma,bS1: Ø4.61 mm
S2: Ø5.00 mm
A280XXX18.40 mm0.156.50 mm17.13 mmc16.88 mmb,cØ5.50 mm
354280XXXX106418.4 mm0.156.500 mm15.9 mma15.6 mma,bS1: Ø5.15 mm
S2: Ø5.50 mm
  • この作動距離は、コリメートされた半導体レーザのウィンドウ前面までの距離を測定したものです。
  • マウントからの測定値
  • この作動距離は焦点までの測定値です。
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EFL = 0.xx mm

Item #aInfoEFLbNAODWDcCATCDWLWTdMcGlassPerformanceThreadSuggested
Spanner
Wrench
355104info0.3 mm0.651.600 mmS1: 0.1 mme
S2: 1.0 mme
S1: Ø0.29 mm
S2: Ø0.48 mm
0.500 mm1300 nm-2.7D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
355465info0.5 mmS1: 0.50
S2: 0.10
1.845 mmS1: 0.3 mme
S2: 2.9 mme
S1: Ø0.40 mm
S2: Ø0.70 mm
0.782 mm1310 nm-2.8D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
355585info0.6 mmS1: 0.50
S2: 0.10
2.345 mmS1: 0.3 mme
S2: 3.0 mme
S1: Ø0.35 mm
S2: Ø0.66 mm
0.508 mm1550 nm-4.5D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
355587info0.6 mmS1: 0.50
S2: 0.11
1.800 mmS1: 0.3 mme
S2: 2.9 mme
S1: Ø0.35 mm
S2: Ø0.68 mm
0.775 mm1550 nm-4.6D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
355915info0.8 mmS1: 0.50
S2: 0.12
1.300 mmS1: 0.7 mme
S2: 3.9 mme
S1: Ø0.77 mm
S2: Ø1.00 mm
0.600 mm1550 nm-0.3D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
C915TMD6.2 mmS1: 0.6 mme,f
S2: 0.8 mme,f
M6 x 0.5 SPW306
  • マウント付き製品は、2列目に記載されています。
  • マウント無しレンズの設計波長での仕様
  • 設計波長での仕様
  • LWTの仕様が記載されているレンズは半導体レーザのコリメート用に設計されています。この場合、NA、作動距離、および波面は、示されている厚さのレーザーウィンドウ(付属していません)があることを前提にして定義されています。
  • この作動距離は焦点までの測定値です。
  • マウントからの測定値

EFL = 有効焦点距離
NA = 開口数
CA = 有効径

WD = 作動距離
DW = 設計波長
TC = 中央の厚さ

OD = 外径
LWT = レーザーウィンドウの厚さ


*マウント無しレンズの場合、外径寸法の最終桁が省略されている場合がございます。詳細は概要の「外径寸法に関するご注意」をご一読ください。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
355104 Support Documentation
355104NEW!f = 0.3 mm, NA = 0.65, WD = 0.1/1.0 mm, DW = 1300 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
355465 Support Documentation
355465f = 0.5 mm, NA = 0.50/0.10, WD = 0.3/2.9 mm, DW = 1310 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
355585 Support Documentation
355585NEW!f = 0.6 mm, NA = 0.50/0.10, WD = 0.3/3.0 mm, DW = 1550 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,778
2 Weeks
355587 Support Documentation
355587NEW!f = 0.6 mm, NA = 0.50/0.11, WD = 0.3/2.9 mm, DW = 1550 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,778
2 Weeks
355915 Support Documentation
355915f = 0.8 mm, NA = 0.50/0.12, WD = 0.7/3.9 mm, DW = 1550 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
C915TMD Support Documentation
C915TMDNEW!f = 0.8 mm, NA = 0.50/0.12, WD = 0.6/0.8 mm, DW = 1550 nm, Mounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,723
2 Weeks
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EFL = 1.x mm

Item #aInfoEFLbNAODWDcCATCDWLWTdMcGlassPerformanceThreadSuggested
Spanner
Wrench
355200info1.1 mmS1: 0.43
S2: 0.12
2.400 mmS1: 0.5 mme
S2: 4.8 mmf
S1: Ø1.24 mm
S2: Ø1.24 mm
1.239 mm1300 nm0.300 mm0.3D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
C200TMD6.2 mmS1: 0.4 mme,g
S2: 2.4 mmf,g
M6 x 0.5 SPW306
355201ginfo1.1 mmS1: 0.12
S2: 0.43
4.929 mmS1: 0.5 mme
S2: 4.8 mmf
S1: Ø1.24 mm
S2: Ø1.24 mm 
1.239 mm1300 nm0.305 mm0.3D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
C201TMD6.2 mmS1: 0.2 mme,g
S2: 2.6 mmf,g
M6 x 0.5 SPW306
354450info1.2 mmS1: 0.30
S2: 0.30
1.800 mmS1: 1.7 mmf
S2: 1.7 mmf
S1: Ø1.14 mm
S2: Ø1.14 mm
1.480 mm980 nm-1.0D-ZK3Focal Shift /
Spot Size Cross Section
--
355755info1.9 mmS1: 0.15
S2: 0.15
1.700 mmS1: 3.6 mmf
S2: 3.6 mmf
S1: Ø1.10 mm
S2: Ø1.10 mm 
1.000 mm1577 nm-1.0D-ZLaF52LAFocal Shift /
Spot Size Cross Section
--
C755TMD6.2 mmS1: 3.5 mmf,g
S2: 0.9 mmf,g
M6 x 0.5 SPW306
  • マウント付き製品は、2列目に記載されています。
  • マウント無しレンズの設計波長での仕様
  • 設計波長での仕様
  • LWTの仕様が記載されているレンズは半導体レーザのコリメート用に設計されています。この場合、NA、作動距離、および波面は、示されている厚さのレーザーウィンドウ(付属していません)があることを前提にして定義されています。
  • この作動距離は、コリメートされた半導体レーザのウィンドウ前面までの距離を測定したものです。
  • この作動距離は焦点までの測定値です。
  • マウントからの測定値
  • こちらのレンズは金属製リングに収められています。

EFL = 有効焦点距離
NA = 開口数
CA = 有効径

WD = 作動距離
DW = 設計波長
TC = 中央の厚さ

OD = 外径
LWT = レーザーウィンドウの厚さ


*マウント無しレンズの場合、外径寸法の最終桁が省略されている場合がございます。詳細は概要の「外径寸法に関するご注意」をご一読ください。
+1 数量 資料 型番 - ユニバーサル規格 定価(税抜) 出荷予定日
355200 Support Documentation
355200f = 1.1 mm, NA = 0.43/0.12, WD = 0.5/4.8 mm, DW = 1300 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
C200TMD Support Documentation
C200TMDNEW!f = 1.1 mm, NA = 0.43/0.12, WD = 0.4/2.4 mm, DW = 1300 nm, Mounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,723
2 Weeks
355201 Support Documentation
355201f = 1.1 mm, NA = 0.12/0.43, WD = 0.5/4.8 mm, DW = 1300 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
C201TMD Support Documentation
C201TMDNEW!f = 1.1 mm, NA = 0.12/0.43, WD = 0.2/2.6 mm, DW = 1300 nm, Mounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,723
2 Weeks
354450 Support Documentation
354450f = 1.2 mm, NA = 0.30/0.30, WD = 1.7/1.7 mm, DW = 980 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
355755 Support Documentation
355755f = 1.9 mm, NA = 0.15/0.15, WD = 3.6/3.6 mm, DW = 1577 nm, Unmounted Aspheric Lens, Uncoated
¥10,682
2 Weeks
C755TMD Support Documentation
C755TMDNEW!f = 1.9 mm, NA = 0.15/0.15, WD = 3.5/0.9 mm, DW = 1577 nm, Mounted Aspheric Lens, Uncoated
¥12,723
2 Weeks