a|Axicons
アキシコンレンズ

１．リング状のビームを生成

平行光をアキシコンレンズへ入射すると、光軸を中心としたリング状のビームを生成できます。

アキシコン角度や伝搬距離を選ぶことで、用途に合ったリング径を設計できます。レーザー加工や医療用途など、リング状のエネルギー分布が必要な光学系に利用されます。

２．ベッセル状ビームを生成

アキシコンレンズは、光軸方向に長い強度分布を持つベッセル状ビームの生成に使用されます。

一般的な集光ビームと比べて長い範囲でビーム形状を維持しやすいため、焦点深度が求められる計測、顕微鏡、光トラッピングなどに適しています。生成されるビームの長さは、主にアキシコン角度と入射ビーム径によって決まります。

３．様々なビームプロファイルへ変換

アキシコンレンズは、ほかの光学素子と組み合わせることで、多様なビーム形状を生成できます。

ビームエキスパンダとの組み合わせではベッセル状ビームの長さを、レンズとの組み合わせではリング状の集光点を調整できます。さらに、2枚のアキシコンを用いることで、リング径を調整可能なコリメートビームを生成できます。

レーザー加工

リング状の集光分布や、長い焦点深度を持つベッセル状ビームを利用して、材料の加工や微細加工に使用されます。
加工対象の高さにばらつきがある場合や、光軸方向に長い範囲へエネルギーを与えたい場合にも利用できます。

光トラッピング

リング状の光によって生じる力を利用し、微粒子や細胞を捕捉・保持する光ピンセットに使用されます。
対象物へ直接光を集中させず、リングの中心部に保持する光学系を構成できます。

ライトシート蛍光顕微鏡

ベッセル状ビームは、ライトシート照明の生成にも使用されます。
深い焦点深度を利用して、広い範囲を比較的均一に照明できるため、生物試料の三次元観察などに応用されています。

医療・眼科用途

アキシコンレンズと集光レンズを組み合わせてリング状の集光点を生成し、眼科手術などに利用できます。 リング状のレーザービームは、角膜組織の平滑化やアブレーションなどへの応用が紹介されています。

光計測・アライメント

長い範囲で中心位置を確認しやすいベッセル状ビームの特性を利用し、光学系の調整や計測にも使用されます。
焦点位置の変化に対してビーム形状が変わりにくいため、位置合わせや長距離での基準光として活用できます。

高精度な円錐面加工

asphericon社は、独自のCNC研削・研磨技術を用いて、高精度なアキシコンレンズを製造しています。 特注品では表面形状偏差RMSi 0.04 µmまで、カタログ標準品ではRMSi 0.07 µm以下の製品が提供されています。高精度な円錐面によって、対称性の高いリングビームや再現性の高いビームシェーピングを実現します。

カタログ標準品から特注品まで対応

カタログ標準品では、合成石英製のアキシコンレンズを3種類の直径と複数のアキシコン角度から選択できます。 さらに、カタログ品では対応できない材料、直径、円錐角度、精度、コーティングについては、特注製作が可能です。試作でカタログ品を評価し、その結果をもとに量産用の特注仕様を検討することもできます。

設計からコーティング、測定、組み込みまで

asphericon社では、アキシコンレンズの製造だけでなく、光学設計、UV・可視・赤外域のコーティング、全面干渉測定、マウント設計・組み込みまで対応しています。 レンズ単体の仕様だけでなく、最終的なリング径やビーム形状、光学系への組み込み条件を含めて相談できます。