Vad är en Beam Expander?
En ljus- eller laserstrålexpanderare är ett vetenskapligt instrument som gör det möjligt för parallella ljus- eller laserstrålar att få en ingångsstråle utökad för att bli en större utgångsstråle. Instrumentet används på ett sätt som liknar ett teleskop och producerar rätlinje teleskopiska strålar eller prismatiska strålar, till exempel de strålar man kan se när ljus reflekteras från kristallens fasetter. Strålexpanderare används inom laserfysik och nästan ett dussin vetenskapliga applikationer som använder sina utgångsstrålar för mätningar, såsom lasermikrobearbetning, skivning av solceller, fjärranalys och andra vetenskapliga experiment inom flera områden. Deras strålförstoring, utan att påverka kromatik och medvetet undvika fokus, tillåter applikationer från de minsta, som i mikroskop, till de största astronomimätningarna. De är utvecklade från etablerad teleskopoptik och har hög transmission och låg distorsion.
Funktionerna som finns tillgängliga i de flesta strålutvidgare är för standardöppningsöppningar och kan bevara exakta ljuskolumner oavsett våglängd. Expanderarna kan hantera ljus från det ultravioletta spektrumet genom alla synliga regioner och in i infraröda områden, och de kan minska den längd som krävs i ett teleskop. De är utformade för både variabla och fasta utgångskonfigurationer med kolumnjusteringskontroller.
För lite bakgrund är optiska teleskop antingen eldfasta eller reflekterande. De brytande teleskop bryter ljuset med hjälp av linser som böjer eller bryter ljus, medan de reflekterande teleskopen använder stora optiska speglar för att reflektera ljus. En strålexpanderare är i huvudsak ett teleskop med principen att förhållandet mellan stråldivergens och strålutvidgning är av samma faktor. De nedre kraftstrålexpanserna är byggda på Galileo-teleskopkonstruktionen med en negativ ingång och en positiv utgång av linser. Det finns emellertid Kepler-teleskopkonstruktioner som har en mellanliggande, nålhål, fokuseringslins och två positiva linser som är mycket långa, teleskopiska, strålexpanderare.
Konstruktioner för laserstrålexpanderare producerar placeringar av bildlinser och objektivlinser som är motsatsen till deras placering i ett Kepler-teleskop. Den inmatade kolonnstrålen är fokuserad till en plats mellan linserna där laservärme ackumuleras och värmer luften som leder till vågfrontförvrängningar, därför föredras ofta den galiliska designen för att förhindra distorsion. Eftersom en laserstrålexpanderare förstorar laserinmatningen med en inställd expansionseffekt, kommer den att minska divergensen hos strålen vid utgången med samma effekt, och på ett stort avstånd kommer den kolonnade strålen att bli mindre.
Vad som kallas hybridoptisk design med extra kavitet i strålexpanderare följer upp standardstrålexpanderaren med en konvex lins, formad som krökningen hos ett mänskligt öga, som ger en multipel prismatisk effekt. Dessa expanderade balkar kan strålas till mycket långa avstånd och verkar ändå mycket tunna när de betraktas från en vinkel. Dessa linjebelysningar används i interferometri-procedurer för att göra mätningar inom optisk och teknisk metrologi och används också inom kärnkrafts-, partikel- och plasmafysik.