透镜 GRIN圆柱透镜 渐变折射率透镜

透镜和透镜系统

       GRINTECH是一家生产渐变折射率（GRIN）微光学透镜和透镜系统的主要厂商，产品针对增长快速的信息技术、医学和生物医学技术、光学测量和探测技术等市场。

         GRINTECH*的无毒银交换技术提供圆棒透镜和柱透镜。微型透镜的典型尺寸范围是200µm到2mm，光学性能。

 单透镜的衍射限制的数值孔径zui大可达0.5。由于其平坦光学表面很方便组装到微型光学透镜系统中，使之满足客户特定的应用要求。

       GRINTECH于1999年成立于德国耶拿，附属于夫琅禾费应用光学和精密工程研究所。

GRIN圆柱透镜

用于光纤耦合和激光二极管光束成形的渐变折射率透镜。

1、无毒银基玻璃材料

2、平面表面

3、标准直径0.5 / 1.0 / 1.8 / 2.0 mm

4、N.A. 0.2 / 0.5

可根据要求定制

1、不在以下标准中的工作距离、设计波长和透镜长度

2、增透膜和8度角平面

GRIN圆柱透镜提供增透膜（对于涉及波长和0到30度入射角反射率小于0.5%），镀膜代码如下：

• NC：无镀膜（反射损耗约12%）
• C1：λ = 670 nm
• C2：λ = 800 … 960 nm
• C5：λ = 1310 … 1550 nm

内窥镜物镜

• 无毒银基玻璃材料
• 平面表面
• 色差低
• N.A. 0.5
• 资质认证：生物安全-毒理学（EN ISO 10993-1）

可根据要求定制

• 不在以下标准中的工作距离、设计波长和透镜长度
• 增透膜和8度角平面
• 与棱镜和分光镜立方组合
• 孔径光阑

1.  设计波长570nm
2. GRIN圆柱透镜提供增透膜（对于涉及波长和0到30度入射角反射率小于0.5%），镀膜代码如下：

• NC：无镀膜（反射损耗约12%）
• C1：两侧面镀可见光增透膜
• GRINTECH物镜可以和GRIN中继透镜通过光学表面直径粘合起来组合成完整的内窥镜成像系统。棱镜也可以直接粘合在物镜的前表面上改变视场方向。

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  GRIN圆柱透镜提供增透膜（对于涉及波长和0到30度入射角反射率小于0.5%），镀膜代码如下：

• NC：无镀膜（反射损耗约12%）
• C2：λ = 800 … 960 nm

内窥镜圆柱透镜系统

GRIN内窥镜系统包含一个GRIN物镜，一个GRIN转像透镜和一个GRIN目镜。跟系统结合的还有一个能改变光路方向的棱镜（见下图）。标准直径有0.5、1.0和2.0mm。该系统有二种设计方案：

1. A. 物镜在出射面成一个缩小的中间像，然后被转像透镜成在其出射面，比例为1:1（转像透镜的长度是周期的倍数）或-1:1（转像透镜的长度是半周期的奇数倍）。
2. B. 物镜在出射面成一个缩小的中间像，然后被转像透镜成在无穷远处。这样的一个透镜系统是完整的内窥镜成像系统，允许人眼或通过传统的相机系统进行观察。

定制GRIN透镜组件

GRIN光纤尾纤

光纤传感器，生物光子探测、光学开关、光纤耦合

1、光纤尾纤采用GRIN圆柱透镜

2、聚焦，准直和成像GRIN透镜

3、可以使用特殊光纤（定制）

4、8o角平面光学或光学元件

GRIN光纤准直器

GRIN阵列 – 用于光纤束的准直/成像

特点：

1、1x8, 1 x12, 1 x16柱透镜矩阵

2、间距：250 (± 1) um / 500 (± 1) um

3、透镜直径：240 (± 1) um / 480 (± 1) um

4、透镜NA：0.35 / 0.5 / 0.2

用于荧光显微镜的高NA内窥镜物镜

应用：活体内部显微术，荧光显微学，组织成像，灵活的荧光显微学，数值孔径转换。

产品代号：GT-M0-080-018-488

特点：

1、物方NA = 0.8

2、物距80μm（水中）

3、像方NA = 0.18 

4、放大率：4.65X

5、建议激发波长：488nm

6、安装在不锈钢支架内

产品代号：GT-M0-080-0415-488

特点：

1、物方NA = 0.8

2、物距80μm（水中）

3、像方NA = 0.415

4、放大率：1.92X

5、建议激发波长：488nm

6、安装在不锈钢支架内

用于双光子显微镜的高NA内窥镜成像物镜

GRINTECH的高数值孔径内窥镜成像物镜为一个平凸透镜和一个带像差补偿的GRIN透镜，从而实现失常补偿，使目标处的数值孔径达到0.8。

应用：活体内部显微术，荧光显微学，组织成像，灵活的荧光显微学，数值孔径转换。

产品代号：GT-M0-080-018-810

特点：

1、物方NA = 0.8

2、物距200μm（水中）

3、像方NA = 0.18 

4、放大率：4.8X

5、建议激发波长：800-900nm

6、安装在不锈钢支架内

产品代号：GT-M0-080-0415-810

特点：

1、物方NA = 0.8

2、物距200μm（水中）

3、像方NA = 0.415

4、放大率：1.92X

5、建议激发波长：800-900nm

5、安装在不锈钢支架内

GRIN针内窥显微镜

          GRIN针内窥显微镜用于深度组织成像，可以将微米级的组织图像传递到针尖内窥显微镜的另一端。它们多数是用于多光子荧光成像（设计波长860nm）或者落射荧光成像（设计波长520nm）。

      内窥显微镜可生产成GRIN单透镜，两侧面NA都是0.5；或者生产成GRIN双透镜，其物镜NA等于0.5，像方NA等于0.19。物方工作距离规定为水中或者组织中，像方为空气。双透镜长度不同，因为在GRIN转像透镜（NA=0.19）上增加了0.5周期长度。

定制GRIN透镜组件

GRIN光纤尾纤

光纤传感器，生物光子探测、光学开关、光纤耦合

1、光纤尾纤采用GRIN圆柱透镜

2、聚焦，准直和成像GRIN透镜

3、可以使用特殊光纤（定制）

4、8o角平面光学或光学元件

GRIN光纤准直器

GRIN阵列 – 用于光纤束的准直/成像

特点：

1、1x8, 1 x12, 1 x16柱透镜矩阵

2、间距：250 (± 1) um / 500 (± 1) um

3、透镜直径：240 (± 1) um / 480 (± 1) um

4、透镜NA：0.35 / 0.5 / 0.2

小尺寸激光线发生器

GRINTECH的渐变微光学元件组件为平面光学表面，可以从单模激光二极管的高斯光束产生均匀激光线。该模块尺寸极小（∅ 6.43 mm x 10.5 mm），质量0.9克，激光线均匀性约为±8%，聚焦尺寸为衍射限制的。

应用：

1、3D轮廓图

2、光学对准

3、机器视觉

4、生物医学

标准选项：

1、激光线发散角：±10°, ±15°, ±20°

2、激光线聚焦位置可以规定在80mm到无穷远之间

3、激光二极管：QLF063A-AA, λ = 660 nm, PLD = 50 mW, TO 5.6mm封装（驱动器可单独购买）

环境规格：

1、工作温度：0 … 50oC

2、存储温度：-20 … +70oC

3、激光安全：3B

光学规格：

1、扇开角度：±10°, ±15°, ±20°

2、聚焦距离：80mm – 无穷远，高斯光束

3、聚焦线宽：FWHM/距离 = 0.6um/mm

4、远场发散角取决于线宽

5、偏离角：≤2o

6、透射效率：Pout/PLD = 90-95%

机械规格：

重量：0.9g

尺寸：∅ 6.43 mm x 10.5 mm

封装材料：阳极氧化铝

渐变折射率（GRIN）成像元件

1、GRIN柱状透镜或系统

2、用于内窥镜或者其他微型化的成像应用

3、由于是平面的，容易安装

4、很好的离轴共轴性能

5、两边有增透膜

6、无毒的银离子和锂离子交换；

7、像差小

GRIN物镜设计

      GRINTECH物镜是通过无毒的银离子在玻璃中交换制成的，适合于医学上的应用。zui大视角为60°（±30°）。在工作距离内物镜能使物面在物镜后表面成一个缩小的像，如图1所示

 除了特定的工作距离，还可以根据客户需求进行定制。

由于折射率渐变引起的色散导致镜头的焦距随波长的变化。在可见光范围内，NA为0.5的透镜的焦距随波长的上升增加0.017%/nm。对于1.0mm直径的物镜，蓝光（440nm）部分的像平面大约在透镜内18μm处。红光（650nm）部分的像平面大约在透镜外18μm处。以0.5mm直径为例，这些图像一半的位移值是有效的。

GRINTECH的物镜具有小场曲的特性。像场微微向内弯曲。对于1.0mm直径的透镜，90%孔径的场曲zui大为-40μm，0.5mm直径的zui大场曲为-20μm。图像的桶形畸变增加，在透镜边缘，约增加14%的像高度。物镜在同轴上的分辨率受到限制，在白光下约为400线/mm。

GRIN成像系统

用于内窥镜和其他应用的成像系统由GRINTECH的物镜，定制节距折射率渐变透镜和棱镜组成。

渐变折射率（GRIN）透镜

特点：

1、用于光纤耦合的柱状渐变折射率透镜

2、用于高功率激光二极管和高亮度二极管光束整形的GRIN方柱透镜

3、容易安装

4、良好的同轴和离轴性能

5、无毒的银和锂离子交换

nR是边缘折射率，d是透镜的直径或者厚度。

具有大数值孔径（NA≈0.5）的GRIN透镜是通过银离子在特殊玻璃中的交换制成的，可以避免可见光范围内的任何着色。含有银离子玻璃的吸收边缘在λ0.5=370nm处。数值孔径小（NA≤0.2）的GRIN透镜通过锂离子交换制成。使用玻璃时的吸收边缘波长为λ0.5=235nm。

活体医学共焦成像和OCT

产品特点

1、GRIN成像系统

2、直径：0.5, 1.0, 1.8, 2.0mm

3、可以装配改变光路方向的棱镜

4、可以根据要求组装光纤或者光纤束

5、为定制方案提供光学设计

6、可定制增透膜和分光镜（二向色、偏振、非偏振）

7、可定制安装在不锈钢套管内

老鼠的结肠组织，通过使用GRIN光学元件的内窥共焦激光扫描探头成像

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