Co je expandér paprsku?
Expandér světelného nebo laserového paprsku je vědecký nástroj, který umožňuje rozšíření paralelního světelného nebo laserového paprsku, aby se rozšířil vstupní paprsek, aby se stal větším výstupním paprskem. Přístroj je používán způsobem podobným použití dalekohledu a vytváří přímočaré teleskopické paprsky nebo prizmatické paprsky, jako jsou paprsky, které lze vidět, když se světlo odráží od fasety krystalu. Expandéry paprsku se používají v laserové fyzice a téměř tuctu vědeckých aplikací, které používají své výstupní paprsky pro měření, jako je laserové mikroobrábění, krájení solárních článků, dálkové snímání a další vědecké experimenty v několika oborech. Jejich zvětšení paprsku, aniž by to ovlivnilo chromatiku a záměrně se zabránilo zaostření, umožňuje aplikace od nejmenších, jako v mikroskopech, až po největší astronomická měření. Vyvinuty z osvědčené dalekohledové optiky, mají vysokou propustnost a nízké zkreslení.
Funkce dostupné ve většině expandérů paprsků jsou pro standardní vstupní otvory a mohou zachovat přesné sloupce světla bez ohledu na vlnovou délku. Expandéry dokážou zpracovat světlo z ultrafialového spektra přes všechny viditelné oblasti a do infračervených oblastí a mohou snížit délku potřebnou v dalekohledu. Jsou navrženy pro variabilní i pevné konfigurace výstupů s ovládacími prvky nastavení sloupců.
Pro malé pozadí jsou optické dalekohledy refrakterní nebo odrážející. Refrakční dalekohledy lámou světlo pomocí čoček, které ohýbají nebo lámají světlo, zatímco reflexní dalekohledy používají k odrážení světla velká optická zrcadla. Expandér paprsků je v podstatě dalekohled s principem, že divergence paprsků a poměry rozptylu paprsků jsou stejného faktoru. Expandéry paprsků s nižším výkonem jsou postaveny na konstrukci dalekohledu Galileo s negativním vstupem a sadou čoček s pozitivním výstupem. Existují však designy Keplerových dalekohledů, které mají střední, dírkové, zaostřovací čočky a dvě pozitivní čočky, které jsou velmi dlouhé, teleskopické, rozptylovače paprsků.
Konstrukce pro expandéry laserových paprsků vytvářejí umístění objektivů a objektivů, které jsou opakem jejich umístění v Keplerově dalekohledu. Vstupní sloupkový paprsek je zaostřen na místo mezi čočkami, kde se laserové teplo hromadí a ohřívá vzduch, což vede k deformacím čela vln, proto je Galileanova konstrukce často preferována, aby se zabránilo zkreslení. Protože expandér laserového paprsku zvětší laserový vstup o nastavenou expanzní sílu, sníží divergenci paprsku na výstupu o stejnou sílu a ve velké vzdálenosti bude sloupkový paprsek menší.
To, co se v expandérech paprsků nazývá hybridní optická konstrukce s extra dutinami, sleduje standardní rozptylovač paprsků s konvexní čočkou ve tvaru křivky lidského oka, která vytváří mnohočetný prizmatický efekt. Tyto roztažené paprsky mohou být vyzařovány na velmi velké vzdálenosti a přesto vypadají velmi tenké při pohledu z úhlu. Tyto lineární osvětlení se používá v interferometrických postupech k měření v optické a inženýrské metrologii a používá se také ve fyzice jader, částic a plazmatu.