发散角、顶角、底角定义，Asphericon,Eksma,Holo/Or三大品牌锥镜参数对比厘清选型思路

我司供应Holoor衍射轴镜以及Asphericon、Eksma、Optogama四个品牌的锥镜。为便于客户了解各品牌轴锥镜的特点，本文从工作原理、角度换算、参数范围、材料与镀膜、精度等级五个维度展开对比，帮助您快速完成选型。

轴锥镜的产品原理与分类

锥镜有折射型锥透镜和衍射型锥镜。

折射型轴锥镜依靠圆锥斜面折射，把准直高斯光束转化为“类贝塞尔‑高斯光束”。这类元件结构直接、抗损伤能力强，在中高功率激光系统中更为常见，宽波段可用。

衍射型轴锥镜（DOE路线）则在元件表面刻蚀微纳结构，利用衍射效应重塑波前，单片元件即可输出贝塞尔强度分布。Holoor的衍射轴锥镜优势在于角度设计自由度高，可做到极小发散角，并且能有效压制零级衍射，对环形光斑均匀性要求苛刻的场景更为适合，衍射锥镜为单波长设计。

四个品牌的相同点与不同点

相同点：

1.均可将准直激光转换为环形光斑，在近场产生贝塞尔光束近似；

2.核心选型参数均为角度、直径、材料、镀膜；

3.均提供标准品，支持定制角度、镀膜和特殊材料；

4.应用领域重叠，覆盖激光加工、医疗、科研等方向。

不同点：

四个锥透镜品牌核心参数对比

Holo/Or衍射锥镜系列产品角度覆盖范围广（0.057°~30.85°发散角），支持自定义角度，高效率版本可消除零级衍射。除标准单环轴锥镜外，还提供多圆环发生DOE，可将输入光束分为多个独立圆环。材料可选塑料、熔融石英或ZnSe，标准波长为1064nm和532nm。

Asphericon锥透镜为折射型平凸透镜，采用CNC精密研磨抛光工艺，锥面精度<0.20μm，平面精度<0.08μm，表面粗糙度RMSi<0.07μm，底角误差±0.01°。标准角度为0.5°~20°（底角），提供25.4mm和50.8mm两种直径，材料为熔融石英，支持定制多种光学材料。该系列激光诱导损伤阈值为12J/cm²（532nm，100Hz，6ns），适用于中高功率激光系统。Asphericon锥透镜可通过正负锥镜组合产生准直环形光束或贝塞尔光束，也可与球面透镜配合产生环形焦点，提供已装配版本便于系统集成。

Eksma轴锥镜为折射型平凸透镜，分为标准级和精密级两个等级。标准级材料为BK7或紫外熔融石英（UVFS），直径25.4mm，顶角范围140°~178°，角度公差±0.5°。精密级材料为UVFS，提供25.4mm和50.8mm两种直径，顶角范围90°~179°，角度公差±0.05°（±3角分），顶点圆角<Ø1mm。该系列可根据需求提供AR和BBAR涂层，支持定制加工。

Optogama锥透镜为折射型，提供平凸和平凹两种形状。平凸版分为常规级和高级，材料为BK7或UVFS；平凹版仅常规级，材料为UVFS，中心带有约Ø1mm工艺孔。该系列直径统一为25.4mm，同时标注顶角和底角便于选型，底角范围0.5°~25°。平凸透镜常规级角度公差±0.5°，高级角度公差±0.1°，平凹透镜常规级角度公差±0.5°。未镀膜BK7适用波长350nm~2μm，未镀膜UVFS适用波长185nm~2.1μm。

从左到右：Asphericon，Eksma，Optogama，Holo/Or锥镜

锥镜角度定义与环形光斑大小计算

不同品牌采用的角度定义不同，选型时需注意换算：

发散角θ：出射光线与光轴的夹角，Holo/Or采用此定义。

顶角φ：圆锥顶点的角度，Eksma采用此定义。

底角α：锥面与平面的夹角，Asphericon采用此定义，Optogama锥镜同时标注顶角和底角。

换算关系：底角α=（180°-顶角φ）/2；发散角θ=arcsin（n·sinα）−α，小角度下可近似为θ≈（n−1）α，其中n为材料折射率。

贝塞尔区长度（最大无衍射距离）：

Z_max =（D/2）/tanθ，其中D为入射光束直径，θ为发散角。在Z_max以内为贝塞尔区（中心亮斑+多环，长焦深），超过后为远场单环。

远场环直径：

衍射轴锥镜：D_ring = 2WD·tan（β/2），WD为工作距离，β为发散角

折射轴锥镜：D_ring = 2WD·tan[（n−1）·α]，α为锥镜底角，n为对应波长下材料折射率

聚焦后环宽（RW）：

单模激光：环宽约等于1.75倍衍射极限

多模激光：RW≈（4λ·EFL/D）·（M²+0.75），其中EFL为聚焦透镜有效焦距，M²为激光光束质量因子