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Die Kugellinse ist die einfachste Art von optischer Linse. Das grundlegende Prinzip der Abbildung mit einer Kugellinse ist die Lichtbrechung. Wenn Licht von einem Medium (z. B. Luft) in ein anderes Medium mit anderer Dichte (z. B. Glas) übergeht, ändert sich seine Ausbreitungsrichtung. Die Brennweite (f) einer Kugellinse hängt von ihrem Durchmesser (D) und dem Brechungsindex (n) des verwendeten Materials ab. Ihre Näherungsformel lautet: f ≈ D / (4(n-1)).
Ihre optischen Eigenschaften sind aus jeder Richtung gleich, ohne Richtungsabhängigkeit, was die Installation vereinfacht. Sie erreichen eine hohe numerische Apertur (NA) bei sehr geringem Arbeitsabstand und bündeln so große Lichtmengen. Im Vergleich zu komplexen Linsengruppen ist eine massive Kugel weniger anfällig für Fehlausrichtungen oder Beschädigungen durch mechanische Belastung.
| Substratmaterial | H-K9L(CDGM), Saphir, Rubin, JGS1, JGS2, Silizium, Hochborosilikat usw. |
|---|---|
| Dimension | 0,5 mm bis 80 mm |
| Durchmessertoleranz | Im Allgemeinen ±0,1 mm, Bestwert ±0,005 mm |
| Sphärizität | 0,01 mm (10 µm), 0,005 mm (5 µm), 0,001 mm (1 µm) |
| Zentrumstoleranz | ±0,03 mm bis 0,05 mm |
| Oberflächenqualität | 60/40, 40/20, 20/10, 10/5 |
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