Hva er en Beam Expander?

En lys- eller laserstrålekspander er et vitenskapelig instrument som lar parallelle lys- eller laserstråler få en inngangsstråle utvidet til å bli en større utgangsstråle. Instrumentet brukes på en måte som ligner et teleskop og produserer teleskopstråler med rette linjer eller prismatiske stråler, for eksempel strålene man kan se når lys reflekteres fra fasetten til en krystall. Beam-utvidere brukes i laserfysikk og nesten et dusin vitenskapelige applikasjoner som bruker sine utstråler for målinger, for eksempel lasermikrobearbeiding, skive av solceller, fjernmåling og annen vitenskapelig eksperimentering på flere felt. Stråleforstørrelsen deres, uten å påvirke kromatene og med vilje å unngå fokus, tillater applikasjoner fra de minste, som i mikroskoper, til den største astronomimålingene. De er utviklet fra etablert teleskopoptikk, og har høy transmisjon og lav forvrengning.

Funksjonene som er tilgjengelige i de fleste bjelkeutvidere er for standard inngangsåpninger og kan bevare nøyaktige lyssøyler uansett bølgelengde. Utviderne kan håndtere lys fra det ultrafiolette spekteret gjennom alle de synlige områdene og inn i infrarøde regioner, og de kan redusere lengden som er nødvendig i et teleskop. De er designet for både variabel og fast utgangskonfigurasjon med kolonnejusteringskontroller.

For litt bakgrunn er optiske teleskoper enten ildfaste eller reflekterende. De brytende teleskopene bryter lys ved hjelp av linser som bøyer eller bryter lys, mens de reflekterende teleskopene bruker store optiske speil for å reflektere lys. En strålekspander er i hovedsak et teleskop med prinsippet om at forholdet mellom bjelkeforskjell og bjelkeutvidelse er av samme faktor. De nedre kraftstråleutvidere er bygget på Galileo-teleskoputformingen med et negativt inngang og et positivt sett med linser. Det er imidlertid Kepler-teleskopdesign tilgjengelig, som har et mellomliggende, kulehull, fokuseringsobjektiv og to positive linser som er veldig lange, teleskopiske, strålekspanderere.

Design for laserstråle-utvidere produserer plasseringer av bildelinser og objektivlinser som er det motsatte av deres plassering i et Kepler-teleskop. Den innlagte søylstrålen er fokusert mot et sted mellom linsene der laservarme akkumuleres og varmer luften som fører til bølgefrontforvrengninger, derfor foretrekkes ofte den galileiske utformingen for å forhindre forvrengning. Ettersom en laserstråleutvidelse vil forstørre laserinngangen med en angitt ekspansjonskraft, vil den redusere divergensen til strålen ved utgang med den samme kraften, og med stor avstand vil den søylebjelken være mindre.

Det som kalles hybrid optisk design med ekstra hulrom i strålekspanderere, følger opp standard strålekspander med en konveks linse, formet som krumningen i et menneskelig øye, som gir en flerprismatisk effekt. Disse ekspanderte bjelkene kan bjelkes til veldig lange avstander, og synes allikevel veldig tynne når de sees fra en vinkel. Disse linjelysene brukes i interferometri-prosedyrer for å utføre målinger i optisk og teknisk metrologi, og brukes også i kjernefysisk, partikkel- og plasmafysikk.