Ekspander rasuk adalah komponen optik yang mampu mengubah sudut diameter dan divergensi rasuk cahaya. Ia memainkan peranan penting dalam sistem optik.
1. Definisi pengangkut balok
Ekspander rasuk biasanya terdiri daripada satu set kanta yang boleh mengembangkan rasuk laser input atau rasuk cahaya lain, meningkatkan diameternya dan berpotensi mengubah sudut perbezaan mereka. Pelbagai jenis pengusaha rasuk mempunyai reka bentuk dan struktur yang berbeza -beza, tetapi matlamat bersama mereka adalah untuk menyesuaikan ciri -ciri rasuk untuk memenuhi keperluan aplikasi tertentu.
2. Fungsi pengangkut balok
(1) Menukar diameter rasuk
- Dalam banyak aplikasi optik, rasuk diameter tertentu diperlukan. Sebagai contoh, dalam pemprosesan laser, diameter rasuk yang lebih besar boleh meliputi kawasan pemprosesan yang lebih besar. Dengan menggunakan pengangkut rasuk, rasuk sempit dapat diperluas ke saiz yang dikehendaki.
- Bagi aplikasi yang memerlukan pencahayaan seragam, seperti sistem pencahayaan mikroskop, pengangkut rasuk dapat membesarkan rasuk yang dipancarkan oleh sumber cahaya untuk memberikan lebih banyak pencahayaan.
(2) menyesuaikan sudut perbezaan rasuk
- Sudut perbezaan rasuk adalah penting untuk prestasi sistem optik. Ekspander rasuk dapat mengurangkan sudut perbezaan (formula: θ ≈ λ / (π * d)), menjadikan rasuk lebih collimated, dengan itu meningkatkan jarak penghantaran dan memfokuskan prestasi.
- Dalam sistem komunikasi optik, rasuk dengan sudut perbezaan yang rendah diperlukan untuk memastikan penghantaran isyarat yang stabil. Ekspander rasuk boleh menyesuaikan rasuk input untuk memenuhi keperluan sistem komunikasi optik.
(3) Membolehkan operasi optik ketepatan tinggi
- Beberapa sistem optik ketepatan tinggi, seperti pinset optik, memerlukan kawalan yang tepat terhadap ciri-ciri rasuk. Ekspander rasuk boleh menjadi sebahagian daripada sistem manipulasi rasuk pinset optik, bekerja bersempena dengan komponen optik lain untuk memastikan aperture belakang objektif diterangi sepenuhnya semasa membolehkan kedudukan perangkap.
- Dalam kedudukan nanoscale dan pembentukan rasuk ketepatan tinggi, pengusaha rasuk boleh digunakan dengan penggerak seperti motor ultrasonik untuk mencapai kawalan rasuk yang tepat.
(4) menyesuaikan diri dengan aplikasi multi-gelombang
-Dalam sistem optik pelbagai gelombang, seperti lidar multi-gelombang panjang, pengembangan rasuk transmisi mudah tradisional berjuang untuk mencapai pengembangan rasuk secara serentak pada pelbagai panjang gelombang disebabkan oleh penyimpangan kromatik. Untuk menangani ini, pengusaha rasuk khusus, seperti pengusaha refleksi reflektif luar paksi, boleh direka untuk digunakan dalam sistem lidar multi-gelombang.
(5) mengoptimumkan prestasi sistem optik
-Dalam reka bentuk pengusaha rasuk aspheric-aperture aspheric, permukaan aspherik yang tinggi diperkenalkan ke dalam lensa objektif untuk membetulkan penyimpangan yang disebabkan oleh kanta aperture relatif besar, dengan itu mengoptimumkan prestasi sistem optik.
- Bagi sistem optik khusus, seperti interferometer Michelson dalam pengesan gelombang graviti, memasang teleskop Expander Beam bersudut dapat mengurangkan saiz rasuk dan dimensi splitter sambil meningkatkan kecekapan masa pemerhatian, menyediakan titik diagnostik rasuk yang diperlukan, dan memudahkan penjajaran rasuk.
3. Jenis pengusaha rasuk
Pengembara rasuk terutamanya dibahagikan kepada dua kategori: refraktif (berasaskan kanta) dan reflektif (berasaskan cermin).
(1) Pengembara rasuk refraktif (berasaskan kanta)
Pengembara rasuk refraktif beroperasi berdasarkan prinsip pembiasan kanta dan biasanya terdiri daripada dua atau lebih kanta. Jenis biasa termasuk pengusaha rasuk Galilean dan pengusaha rasuk Keplerian.
(2) Pengembara rasuk reflektif (berasaskan cermin)
Pengembangan rasuk reflektif beroperasi berdasarkan prinsip refleksi cermin dan biasanya terdiri daripada dua atau lebih cermin melengkung. Jenis-jenis biasa termasuk pengusaha rentetan reflektif di luar paksi dan pembuangan rasuk reflektif sepaksi.
(3) Perbandingan pembiakan refraktif dan reflektif
- Pengembangan rasuk refraktif: padat, sesuai untuk aplikasi kuasa rendah hingga sederhana, tetapi mungkin memperkenalkan penyimpangan kromatik.
- Pengembangan rasuk reflektif: Sesuai untuk aplikasi kuasa tinggi, bebas daripada penyimpangan kromatik, tetapi lebih kuat dan lebih kompleks untuk diselaraskan.
4. Contoh permohonan
- Pemprosesan laser: Pengembara rasuk refraktif digunakan dalam pemotongan laser dan kimpalan, manakala pengembang rasuk reflektif digunakan dalam pemprosesan laser kuasa tinggi.
- Pemerhatian Astronomi: Pengembangan rasuk reflektif digunakan dalam sistem teleskop untuk mengembangkan bidang pandangan.
- Pengukuran optik: Pengembangan rasuk refraktif digunakan dalam interferometer laser dan eksperimen optik.
- Komunikasi laser: Pengembara rasuk refraktif digunakan untuk kolimasi dan pengembangan rasuk.
Ringkasan
Pengembara rasuk adalah komponen penting dalam sistem optik, membolehkan kawalan tepat ke atas diameter rasuk dan sudut divergensi untuk memenuhi keperluan aplikasi yang pelbagai. Reka bentuk dan pemilihan mereka bergantung kepada faktor -faktor seperti panjang gelombang, kuasa, dan kes penggunaan tertentu. Dengan kemajuan dalam teknologi, pengusaha rasuk terus berkembang, menawarkan prestasi dan fleksibiliti yang lebih baik dalam bidang yang terdiri daripada pemprosesan laser ke pemerhatian astronomi.