O que é um expansor de vigas?
Um expansor de luz ou feixe de laser é um instrumento científico que permite que luz paralela ou raios laser tenham um feixe de entrada expandido para se tornar um feixe de saída maior. O instrumento é usado de maneira semelhante ao uso de um telescópio e produz raios telescópicos em linha reta ou raios prismáticos, como os raios que se pode ver quando a luz é refletida nas facetas de um cristal. Os expansores de feixe são usados na física do laser e em quase uma dúzia de aplicações científicas que usam seus raios de saída para medições, como micro-usinagem a laser, corte de células solares, sensoriamento remoto e outras experiências científicas em vários campos. Sua ampliação de feixe, sem afetar os elementos cromáticos e evitar intencionalmente o foco, permite aplicações desde o menor, como em microscópios, até a maior das medições de astronomia. Desenvolvidos a partir de ópticas telescópicas estabelecidas, eles têm alta transmissão e baixa distorção.
Os recursos disponíveis na maioria dos expansores de feixe são para aberturas de entrada padrão e podem preservar colunas precisas de luz, independentemente do comprimento de onda. Os expansores podem lidar com a luz do espectro ultravioleta através de todas as regiões visíveis e nas regiões infravermelhas e podem reduzir a quantidade de comprimento necessária em um telescópio. Eles são projetados para configurações de saída variável e fixa com controles de ajuste de coluna.
Por um pouco de fundo, os telescópios ópticos são refratários ou refletivos. Os telescópios refratores refratam a luz por meio de lentes que dobram ou refratam a luz, enquanto os telescópios refletores usam grandes espelhos ópticos para refletir a luz. Um expansor de feixe é essencialmente um telescópio com o princípio de que a divergência do feixe e as razões de expansão do feixe são do mesmo fator. Os expansores de feixe de menor potência são construídos no design do telescópio Galileo com uma entrada negativa e um conjunto de lentes de saída positiva. No entanto, existem modelos de telescópios Kepler disponíveis, que possuem uma lente intermediária, de pinhole, com foco e duas lentes positivas que são expansores de feixe telescópicos muito longos.
Os projetos de expansores de raio laser produzem posicionamentos de lentes de imagem e objetivas que são o oposto de seu posicionamento em um telescópio Kepler. O feixe em colunas de entrada é focado em um ponto entre as lentes onde o calor do laser se acumula e aquece o ar, causando distorções na frente de onda; portanto, o design galileu é frequentemente preferido para evitar distorções. Como um expansor de feixe de laser aumentará a entrada de laser por uma potência de expansão definida, ele diminuirá a divergência do feixe na saída pela mesma potência e, a uma grande distância, o feixe em coluna será menor.
O que é chamado de design óptico híbrido de extra-cavidade nos expansores de feixe acompanha o expansor de feixe padrão com uma lente convexa, em forma de curvatura de um olho humano, que produz um efeito prismático múltiplo. Esses feixes expandidos podem ser transferidos para distâncias muito longas e, no entanto, parecem muito finos quando vistos de um ângulo. Essas iluminações de linha são usadas em procedimentos de interferometria para fazer medições em metrologia óptica e de engenharia, e também são usadas em física nuclear, de partículas e plasma.