作者：维尔克斯 时间：2025-12-25 17:59:24
核心概念：齐焦距离是一项常见的工业与光学机械标准，用于描述在显微镜或多物镜转换系统中更换不同放大倍率物镜时，样品的成像焦平面仍能基本保持在同一位置。借助这一特性，用户在切换物镜后只需进行少量微调即可重新获得清晰成像，而无需大幅移动样品或调整物镜位置，其核心意义在于显著提高操作效率并简化系统集成。在近红外激光加工应用中，物镜是否具备统一的齐焦距离尤为关键，它直接影响加工系统与观察系统的整体结构设计、加工精度以及不同物镜之间的兼容性。
基于以上内容，为方便查询，我们整理汇总了日本西格玛光机常用物镜的齐焦距离值:
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物镜系列 |
齐焦距离 |
典型型号示例 |
主要波长范围 |
核心特性 |
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近红外用物镜 (PAL-NIR) （M-iPLAN-APO NIR） |
95 mm |
PAL-20-NIR-HR-LC00, PAL-50-NIR-HR-LC00, PAL-10-NIR-A M-iPLAN-APO NIR20 M-iPLAN-APO NIR50 |
近红外 |
基础近红外成像与加工 |
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近红外用物镜 （M-ePLAN-APO NIR） |
45mm |
M-ePLAN-NIR50 M-ePLAN-NIR100 |
近红外 |
精密激光微加工 |
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3波长用物镜 (PFL-UV/NUV-AG) |
95 mm |
PFL-10-UV/NUV-AG, PFL-20-UV/NUV-AG, PFL-50-UV/NUV-AG |
紫外/近紫外 |
支持紫外、近紫外及可见光三波长 |
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紫外用物镜 (PAL-UV) |
95 mm |
PFL-80-UV-AG-LC00-A, PFL-10-UV-AG-A, PFL-20-UV-AG-A, PFL-50-UV-AG-A |
紫外 |
专为紫外波段优化 |
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近紫外用物镜 (PAL-NUV) （M-iPLAN-APO NUV） |
95 mm |
PAL-50-NUV-HR-L-B, PAL-20-NUV-B M-iPLAN-APO NUV20 M-iPLAN-APO NUV50 |
近紫外 |
专为近紫外波段优化 |
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盖板玻璃补偿物镜 (PAL-NIR-LC, PAL-NUV-LC, PFL-UV-AG-LC) |
95 mm 或 95mm ±1mm |
各系列对应型号 |
近红外/近紫外/紫外 |
带有盖板玻璃补偿功能，校正因穿透盖板玻璃引入的像差 |
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高功率激光用聚光物镜 (HPOBL) |
45 mm |
该系列所有型号 |
近红外/近紫外/紫外,主要为大功率激光设计 |
镜片采用高损伤阈值材料，适用于大功率激光的聚焦或准直 |
其中西格玛光机近红外用物镜PAL-NIR系列，如PAL-20-NIR-HR-LC00，PAL-50-NIR-HR-LC00，PAL-10-NIR-A，涩谷光学（Shibuya）M-iPLAN-APO NIR系列，齐焦距离均为95mm。
西格玛光机3波长用物镜PFL-UV/NUV-AG系列包括PFL-10-UV/NUV-AG，PFL-20-UV/NUV-AG，PFL-50-UV/NUV-AG齐焦距离均为95mm。
Sigmakoki紫外用物镜PAL-UV系列PFL-80-UV-AG-LC00-A，PFL-10-UV-AG-A，PFL-20-UV-AG-A，PFL-50-UV-AG-A齐焦距离均为95mm。
西格玛光机近紫外用物镜PAL-NUV系列，如 PAL-50-NUV-HR-L-B，PAL-20-NUV-B，涩谷光学（Shibuya）M-iPLAN-APO NUV系列，齐焦距离均为95mm。
Sigmakoki盖板玻璃补偿功能用近红外用物镜PAL-NIR-LC系列，盖板玻璃补偿功能用近紫外用物镜PAL-NUV-LC系列，盖板玻璃补偿功能用紫外用物镜PFL-UV-AG-LC系列大部分齐焦距离均是95mm或者是95mm±1mm。
特别的，西格玛光机高功率激光用聚光物镜HPOBL系列，镜片材料采用高损伤阈值材料，适用于大功率激光的聚焦或准直。涩谷光学（Shibuya）M-ePLAN-APO NIR系列近红外物镜，其系列所有型号齐焦距离均为45mm。
95mm齐焦与45mm齐焦的深度对比
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特性维度 |
95mm齐焦距离 (工业标准) |
45mm齐焦距离 (生物/通用标准) |
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行业与渊源 |
源于并主导工业与计量领域（如蔡司标准），是半导体、晶圆检测、高端激光加工系统的事实上的首选。 |
源于并主导生命科学领域，是绝大多数商用生物显微镜的默认标准，生态庞大。 |
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系统集成灵活性 |
更长的筒长为物镜后方集成复杂的光学元件（如多路激光合束器、专用分光镜、光学快门、冷却装置）提供了充裕的物理空间，系统架构更灵活。 |
后方光学空间相对紧凑，集成复杂功能时可能受到限制，或需要更精巧的设计。 |
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性能设计倾向 |
极致追求分辨率和激光性能。通常与更高的数值孔径和专门为平面样品（如晶圆）优化的光学设计相关联，工业属性鲜明。 |
平衡分辨率与工作距离。设计时常需兼顾观察培养皿、腔体等场景，因此在同等倍率下，可能更容易实现较长的工作距离。 |
为何激光加工物镜仍推出45mm齐焦距离版本？
尽管95mm齐焦距离标准在高端工业领域优势明显，但45mm齐焦距离激光加工物镜的持续存在和推广，是基于以下现实且强大的市场逻辑：
-庞大的存量市场与低成本升级路径，全球存在数以百万计基于45mm标准的显微镜系统。推出45mm齐焦的工业物镜，允许用户无需更换昂贵的显微镜主机或整个光学平台，即可将现有生物观察系统升级为具备激光加工能力的“混合型”系统，极大地降低了技术门槛和升级成本。
-覆盖更广泛的客户需求层次，并非所有工业应用都需要极限性能。对于PCB打标、常规材料微处理、教学演示和中等精度加工等场景，客户对成本、部署速度和便捷性极为敏感。45mm齐焦物镜以优异的“性价比”和“即插即用”特性，精准抓住了这一庞大的市场区间。
-利用成熟生态与设计惯性，光学厂商在45mm物镜的光学设计、机械制造和供应链上积累了数十年的经验。将成熟的45mm光学设计平台与工业需求（如NIR校正、激光损伤阈值LIDT）结合，其开发风险、周期和成本都远低于全新平台，是一种高效的市场策略。
-满足特定应用场景的独特优势，在某些应用中，长工作距离比超高分辨率更为重要。45mm齐焦物镜在光学设计上有时更容易在实现高NA的同时，保留较长的工作距离，这对于处理有复杂夹具或不平整表面的样品至关重要。
激光加工物镜选型总结与建议
选择 95mm 齐焦物镜，如果：您正在构建全新的、顶级的工业级激光加工平台。极限的分辨率、加工精度和系统未来的扩展性是首要追求。您需要在光路中集成大量复杂的光学元件。
选择 45mm 齐焦物镜，如果：您的预算有限，或需要基于现有生物显微镜系统进行升级改造。快速部署、低成本入门和卓越的性价比是核心考量。您的应用对长工作距离有特殊需求。系统需要频繁在“激光加工”和“生物观察”模式间切换。
结论：95mm齐焦代表了一种 “性能至上” 的专业工业路径，而45mm齐焦则代表了一种 “务实与平衡” 的市场智慧。它们并非简单的替代关系，而是针对不同细分市场和客户需求的互补性解决方案。理解其背后的逻辑，是做出正确技术选型的关键。
