準(zhǔn)直透鏡是曲面光學(xué)透鏡，可使進(jìn)入光譜儀的光線準(zhǔn)直。這些透鏡可讓用戶控制其裝置的視場(chǎng)角、采集效率和空間分辨率，并且配置用于取樣的照明和采集角度。

圖 1. 使用準(zhǔn)直透鏡，用戶可以控制進(jìn)入樣品或光譜儀的光的視場(chǎng)角（FOV），范圍從接近 0° 到 45°。

簡(jiǎn)而言之，準(zhǔn)直鏡可確保光線彼此平行傳播，不會(huì)擴(kuò)散到不需要的方向（圖 1）。 

海洋光學(xué)可提供單色和多色準(zhǔn)直透鏡，您可選擇波長(zhǎng)范圍和焦距。 

光譜系統(tǒng)中的準(zhǔn)直透鏡

海洋光學(xué)準(zhǔn)直透鏡可用于自由空間光學(xué)元件，可從開(kāi)放光束和表面采集光能并將其定向到光纖光譜儀，或者可以連接到光纖（圖 2）或集成于取樣配件中。大多數(shù)透鏡具有 SMA 905 連接口所用的內(nèi)螺紋鏡筒。內(nèi)螺紋鏡筒相對(duì)于調(diào)節(jié)焦距的鏡片夾具滑動(dòng)；固定螺釘用來(lái)固定鏡筒。

圖 2. 準(zhǔn)直透鏡擰到 SMA 905 端接光纖的端部。左側(cè)透鏡（84-UV-25）最適合在戶外遠(yuǎn)距離準(zhǔn)直光線的應(yīng)用。

對(duì)于某些技術(shù)，準(zhǔn)直光必須進(jìn)入樣品，穿過(guò)樣品，然后傳輸?shù)搅硪粋?cè)的光譜儀。比色皿支架透反射支架（如圖 3）是使用準(zhǔn)直透鏡的案例。在這些情況下，準(zhǔn)直透鏡從光源連接到光纖上，并從光纖連接到光譜儀上。

圖 3. 在該配置中，連接到光纖的準(zhǔn)直透鏡位于實(shí)心玻璃樣品的側(cè)面。

準(zhǔn)直鏡 – 常見(jiàn)問(wèn)題解答

以下是關(guān)于準(zhǔn)直透鏡的一些常見(jiàn)問(wèn)題：

如何確定裝置的光斑大小和焦距？

對(duì)于點(diǎn)光源，可假定近準(zhǔn)直，因此光束將為透鏡的 ” 透光 ” 光圈。如果光纖接到透鏡上，可以根據(jù)纖維的高度計(jì)算發(fā)散角。此信息可讓您計(jì)算遠(yuǎn)處的光斑尺寸。

Tan(Theta)=（光纖高度）/（焦距）
焦距 = 光纖高度 =（1/2）* 纖芯芯直徑
Theta = 發(fā)散角

如何確定單透鏡系統(tǒng)的發(fā)散度？

使用單個(gè)透鏡聚焦的光束發(fā)散度（a）為tan（a）= d/f，其中 f 為透鏡的焦距，d 為光圈或光纖直徑。我們的標(biāo)準(zhǔn)（74 系列） 準(zhǔn)直透鏡具有 10 mm 焦距和 5 mm 直徑。

海洋光學(xué)提供的光纖視場(chǎng)角是多少？

我們光纖的視場(chǎng)角為 ~25°。準(zhǔn)直透鏡是可調(diào)節(jié)的，可讓使用者建立從~0°到 ~45° 的視場(chǎng)角度。

為什么要使用消色差準(zhǔn)直透鏡？

像我們的 74-ACR 一樣的消色差雙色鏡片由兩個(gè)透鏡組成，大大降低了色差。從而為采樣裝置提供一致的視場(chǎng)，消除最佳視場(chǎng)之外波長(zhǎng)對(duì)光譜的 ” 污染 “。包括絕對(duì)輻照度在內(nèi)的應(yīng)用可能從消色差透鏡的使用中受益最多。

海洋光學(xué)準(zhǔn)直透鏡使用什么透鏡材料？

標(biāo)準(zhǔn)的 74-VIS 透鏡是 BK7 玻璃，而消色差 74-ACR 透鏡是 BaF10 和 FD10 熔融石英。所有其他準(zhǔn)直透鏡都使用 Dynasil 或 Suprasil 熔融石英。透鏡鏡筒為陽(yáng)極氧化鋁。