Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Fokussieroptik

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Fokussieroptik im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Brennweite bis Numerische Apertur eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Fokussieroptik wird durch die Baugruppe aus Fokussierlinse und Strahlablenkspiegel beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Optische Komponenten in einem Laser-Imaging-Modul, die Laserstrahlen präzise auf Zieloberflächen fokussieren.

Technische Definition

Fokussieroptiken sind ein kritisches Teilsystem von Laser-Imaging-Modulen, bestehend aus Linsen, Spiegeln und anderen optischen Elementen, die dazu dienen, Laserstrahlen zu konvergieren und präzise auf bestimmte Zielbereiche zu fokussieren. Diese Komponente gewährleistet eine optimale Energiedichte und Spotgröße für präzise Bildgebung, Markierung oder Materialbearbeitung. Die Optik manipuliert die Laserstrahlausbreitung durch Brechung (Linsen) und Reflexion (Spiegel), um den Strahl auf einen präzisen Brennpunkt zu konvergieren. Durch Steuerung von Krümmung, Position und Ausrichtung der optischen Elemente minimiert das System die Strahldivergenz und erreicht die erforderliche Spotgröße und Energieverteilung für die Anwendung. Typische Materialien umfassen optisches Glas, Quarzglas, Zinkselenid und beschichtetes Aluminium. Wichtige Parameter sind Brennweite (50–200 mm), numerische Apertur (0,15–0,50), Spotgröße (10–100 µm), Transmissionseffizienz (≥95 %), Wellenfrontverzerrung (≤λ/4 nach ISO 10110), Betriebswellenlänge (355–1064 nm), Zerstörschwelle (5–20 J/cm² nach ISO 11254), Betriebstemperatur (-10–50 °C), Lagerfeuchtigkeit (10–85 % relative Luftfeuchtigkeit) und Gewicht (0,5–3,0 kg). Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden. Normen wie ISO 10110 und ISO 11254 sind Beschaffungsreferenzen, kein Nachweis der Zertifizierung. Bei der Auswahl von Fokussieroptiken sind die Wellenlänge der Laserquelle, die erforderliche Spotgröße, der Arbeitsabstand und die Umgebungsbedingungen zu berücksichtigen. Vor dem Kauf sind modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren. Korrekte Ausrichtung und Wartung sind entscheidend, um die Fokusqualität zu erhalten; Anzeichen für Verschlechterung sind vergrößerte Spotgröße, verringerte Transmission oder sichtbare Beschichtungsschäden. Das Überschreiten der angegebenen Grenzen, wie z. B. der Zerstörschwelle oder des Temperaturbereichs, kann zu dauerhaften Schäden führen.

Funktionsprinzip

Fokussieroptiken manipulieren die Laserstrahlausbreitung durch Brechung (Linsen) und Reflexion (Spiegel), um den Strahl auf einen präzisen Brennpunkt zu konvergieren. Durch Steuerung von Krümmung, Position und Ausrichtung der optischen Elemente minimiert das System die Strahldivergenz und erreicht die erforderliche Spotgröße und Energieverteilung für die Anwendung. Die Brennweite bestimmt den Arbeitsabstand und die Spotgröße, während die numerische Apertur Auflösung und Schärfentiefe beeinflusst. Die Wellenfrontverzerrung muss innerhalb der Grenzen gehalten werden, um die Fokusqualität zu erhalten. Die Betriebswellenlänge muss mit der Laserquelle übereinstimmen, und die Zerstörschwelle gibt die maximale Energiedichte an, die die Optik ohne Beschichtungsschaden aushält. Thermische Drift kann die Fokusstabilität beeinträchtigen, daher ist der Betriebstemperaturbereich festgelegt. Korrekte Ausrichtung und Umgebungskontrolle sind erforderlich, um die Leistung aufrechtzuerhalten.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Brennweite50–200 mmDetermines working distance and spot size
Numerische Apertur0.15–0.50Higher NA improves resolution but reduces depth of field
Fleckgröße10–100 µmCritical for marking and cutting precision
Transmissionsgrad≥95 %Lower transmission reduces laser power at target
Wellenfrontfehler≤λ/4Exceeding degrades focus qualityISO 10110
Arbeitswellenlänge355–1064 nmMust match laser source
Zerstörschwelle5–20 J/cm²Exceeding causes coating damageISO 11254
Betriebstemperatur-10–50 °CThermal drift affects focus stability
Lagermfeuchtigkeit10–85 %RHHigh humidity may cause coating degradation
Gewicht0.5–3.0 kgAffects mounting and motion system load

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Optisches Glas Quarzglas Zinkselenid Beschichtetes Aluminium

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Fokussierlinse
    Primäres brechendes Element, das den Laserstrahl konvergiert
    Material: Optisches Glas oder Quarzglas
  • Strahlablenkspiegel
    Passt die Strahlrichtung und Ausrichtung zur Linse an
    Material: Beschichtetes Aluminium oder geschütztes Silber
  • Objektivfassung
    Sichert und positioniert Objektiv mit präziser Ausrichtung
    Material: Aluminiumlegierung oder rostfreier Stahl

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Thermoschock durch schnelle Temperaturänderung über 20 °C/min Linsenriss durch thermische Spannungen über der Bruchzähigkeit von BK7 (0,75 MPa·m¹/²) Aktive Temperaturregelung per PID (±0,5 °C) und Werkstoffe mit Gradientenindex und angepassten Wärmeausdehnungskoeffizienten
Laserleistungsdichte über 10 MW/cm² bei 1064 nm Wellenlänge Nichtlineare optische Schädigung (Selbstfokussierung) mit bleibender Änderung des Brechungsindex Strahlaufweiter zur Verringerung der Leistungsdichte und Linsen aus Quarzglas mit höherer Zerstörschwelle (15 J/cm² bei 10 ns Pulsdauer)

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
Verstellbereich der Brennweite: 50-200 mm, Toleranz des Strahldurchmessers: ±0,5 μm, Betriebstemperaturbereich: 15-35 °C
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Oberflächenverformung über λ/4 (157,5 nm bei 630 nm Wellenlänge), Temperaturen über 80 °C mit bleibender Linsenverformung, Ausrichtungsabweichung >0,1 mrad
Unterschiedliche Wärmeausdehnung von Linsenwerkstoff (BK7-Glas: α=7,1×10⁻⁶/K) und Aluminiumfassung (α=23,1×10⁻⁶/K) erzeugt mechanische Spannungen; photothermischer Effekt durch Absorption bei 1,06 μm (Absorptionskoeffizient von BK7: 0,001 cm⁻¹) erzeugt Temperaturgradienten
Fertigungskontext
Fokussieroptik wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Weitere Produktbezeichnungen

Beam Focusing System Laser Focusing Assembly

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärendruck bis 2 bar
Weitere Spezifikationen:Wellenlängenbereich: 400-1600 nm, Strahldurchmesser: 1-20 mm
Betriebstemperatur:-20 °C bis +80 °C
Montage- und Anwendungskompatibilität
Umgebungen mit sauberer LuftIndustrielle LaserschneidanlagenMedizinische Bildgebungsgeräte
Nicht geeignet: Umgebungen mit hoher Partikelbelastung oder abrasivem Staub
Auslegungsdaten
  • Laserwellenlänge (nm)
  • Erforderliche Brennweite (mm)
  • Strahldurchmesser am Eingang (mm)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Thermische Linsenwirkung
Ursache: Ungleichmäßige Erwärmung durch Absorption hoher Laserleistung führt zu Änderungen der Brechzahl und zur Strahlverzerrung
Verunreinigung bzw. Schädigung der Oberfläche
Ursache: Ablagerung von Partikeln, Ölen oder Feuchtigkeit führt zu Streuung, Absorption oder Schäden an der Beschichtung
Wartungsindikatoren
  • Sichtbare Verfärbung, Trübung oder Flecken auf den optischen Flächen
  • Hörbares Knistern oder Knacken im Betrieb als Hinweis auf thermische Beanspruchung
Technische Hinweise
  • Strenge Reinraum-Handhabungsvorschriften umsetzen und regelmäßig mit Partikelzählern prüfen
  • Aktive Kühlsysteme mit präziser Temperaturregelung einsetzen und die Grenzwerte der Leistungsdichte überwachen

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
ISO 10110: Optik und Photonik – Erstellung von Zeichnungen für optische Elemente und SystemeANSI Z136.1: Sicherer Umgang mit LasernDIN 3140: Maße optischer Bauteile
Fertigungsgenauigkeit
  • Passfehler der Oberfläche: λ/4 bei 632,8 nm
  • Zentriertoleranz: ±0,02 mm
Qualitätsprüfung
  • Interferometrische Oberflächenprüfung
  • Spektralphotometrische Transmissionsmessung

Hersteller von Fokussieroptik

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist der typische Brennweitenbereich für Fokussieroptiken?

Die Brennweite liegt typischerweise zwischen 50 und 200 mm und bestimmt den Arbeitsabstand und die Spotgröße. Der genaue Wert muss je nach Anwendung gewählt und mit dem Hersteller verifiziert werden.

Welche Materialien werden üblicherweise in Fokussieroptiken verwendet?

Häufige Materialien sind optisches Glas, Quarzglas, Zinkselenid und beschichtetes Aluminium. Die Wahl hängt von der Laserwellenlänge und den Leistungsanforderungen ab.

Wie wirkt sich die Wellenfrontverzerrung auf die Leistung aus?

Die Wellenfrontverzerrung muss gemäß ISO 10110 ≤λ/4 betragen, um die Fokusqualität zu erhalten. Das Überschreiten dieses Grenzwerts kann die Spotgröße und Bildgenauigkeit beeinträchtigen.

Was ist die Zerstörschwelle und warum ist sie wichtig?

Die Zerstörschwelle, typischerweise 5–20 J/cm² nach ISO 11254, gibt die maximale Laserenergiedichte an, die die Optik ohne Beschichtungsschaden aushält. Das Überschreiten kann zu dauerhaften Schäden führen.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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CNFX ist ein Verzeichnis. Wir nehmen keinen Anteil an Aufträgen und verhandeln nicht im Namen eines Lieferanten.
Was wir nicht zusichern
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