Ce este un Beam Expander?

Un expansor de lumină sau laser este un instrument științific care permite luminii paralele sau razelor laser să aibă un fascicul de intrare extins pentru a deveni un fascicul de ieșire mai mare. Instrumentul este utilizat într-un mod similar cu utilizarea unui telescop și produce raze telescopice în linie dreaptă sau raze prismatice, cum ar fi razele pe care le puteți vedea când lumina este reflectată de fațetele unui cristal. Expansoarele de fascicul sunt utilizate în fizica laserului și aproape o duzină de aplicații științifice care își folosesc razele de ieșire pentru măsurători, cum ar fi micro-prelucrarea cu laser, tăierea celulelor solare, teledetecția și alte experimente științifice în mai multe domenii. Mărirea fasciculului lor, fără a afecta cromatica și evitând în mod intenționat focalizarea, permite aplicații de la cele mai mici, ca la microscoape, până la cele mai mari măsurători astronomice. Dezvoltate din optica telescopului consacrată, au transmisie ridicată și distorsiune scăzută.

Caracteristicile disponibile în majoritatea expansoarelor de fascicul sunt pentru deschiderile de intrare standard și pot păstra coloane precise de lumină, indiferent de lungimea de undă. Expansoarele pot gestiona lumina din spectrul ultraviolet prin toate regiunile vizibile și în regiunile infraroșii și pot reduce lungimea necesară într-un telescop. Sunt proiectate atât pentru configurații de ieșire variabile, cât și pentru cele fixe, cu controale de ajustare a coloanei.

Pentru puțin fundal, telescoapele optice sunt fie refractare, fie reflectorizante. Telescoapele cu refracție refractează lumina cu ajutorul lentilelor care îndoaie sau refractează lumina, în timp ce telescoapele reflectorizante folosesc oglinzi optice mari pentru a reflecta lumina. Un expansor al fasciculului este în esență un telescop cu principiul că divergența fasciculului și rapoartele de expansiune a fasciculului sunt de același factor. Expansoarele de fascicul de putere mai mică sunt construite pe designul telescopului Galileo, cu un set de lentile de intrare negativă și de ieșire pozitivă. Există totuși modele de telescoape Kepler disponibile, care au o lentilă intermediară, orificială, de focalizare și două lentile pozitive care sunt foarte lungi, telescopice, expansoare de fascicul.

Proiectele pentru expansoare de fascicul laser produc plasări de lentile de imagine și obiective care sunt opusul plasării lor într-un telescop Kepler. Fasciculul coloanei de intrare este focalizat într-un loc dintre lentile în care căldura laserului se acumulează și încălzește aerul, ceea ce duce la distorsiuni ale frontului de undă, prin urmare, designul Galileian este adesea preferat pentru a preveni distorsiunea. Deoarece un expansor al fasciculului laser va mări intrarea laser cu o putere de expansiune stabilită, va scădea divergența fasciculului la ieșire cu aceeași putere, iar la o distanță mare, fasciculul cu coloane va fi mai mic.

Ceea ce se numesc modele optice hibride extra-cavități în expansoarele fasciculului urmăresc expansorul fasciculului standard cu o lentilă convexă, în formă de curbură a unui ochi uman, care produce un efect prismatic multiplu. Aceste fascicule extinse pot fi transmise la distanțe foarte mari și totuși par foarte subțiri când sunt privite dintr-un unghi. Aceste lumini de linii sunt utilizate în procedurile de interferometrie pentru a face măsurători în metrologia optică și de inginerie și sunt, de asemenea, utilizate în fizica nucleară, a particulelor și a plasmei.