Što je proširivač zraka?

Ekspander svjetla ili laserske zrake znanstveni je instrument koji omogućuje da se ulazna zraka paralelne svjetlosti ili laserskih zraka proširi kako bi postala veća izlazna zraka. Instrument se koristi na način sličan korištenju teleskopa i proizvodi pravocrtne teleskopske zrake ili prizmatične zrake, kao što su zrake koje možemo vidjeti kada se svjetlost reflektira od faseta kristala. Ekspanderi snopa koriste se u laserskoj fizici i gotovo desetak znanstvenih aplikacija koje koriste svoje izlazne zrake za mjerenja, kao što su laserska mikro-obrada, rezanje solarnih ćelija, daljinsko ispitivanje i druga znanstvena eksperimentiranja u nekoliko polja. Njihovo povećanje snopa, bez utjecaja na kromatiku i namjernog izbjegavanja fokusa, omogućuje primjenu od najmanjih, kao u mikroskopima, do najvećih astronomskih mjerenja. Razvijeni od etablirane optike teleskopa, imaju visok prijenos i nisko izobličenje.

Značajke dostupne u većini ekspandera snopa su za standardne ulazne otvore i mogu sačuvati točne stupce svjetlosti bez obzira na valnu duljinu. Ekspanderi mogu podnijeti svjetlost iz ultraljubičastog spektra kroz sve vidljive regije iu infracrvena područja, a mogu smanjiti količinu duljine potrebnu u teleskopu. Dizajnirani su za promjenjive i fiksne konfiguracije izlaza s kontrolama za podešavanje stupca.

Za malo pozadine, optički teleskopi su ili vatrostalni ili reflektirajući. Teleskopi lomi svjetlost lome svjetlost pomoću leća koje savijaju ili lome svjetlost, dok reflektirajući teleskopi koriste velika optička zrcala za reflektiranje svjetlosti. Ekspander snopa je u biti teleskop s principom da su omjeri divergencije snopa i omjera širenja snopa istog faktora. Ekspanderi snopa manje snage izgrađeni su na Galileo teleskopu s negativnim ulaznim i pozitivnim izlaznim skupom leća. Dostupni su, međutim, dizajni Kepler teleskopa koji imaju srednju leću za fokusiranje s rupicama i dvije pozitivne leće koje su vrlo dugačke, teleskopske, širine snopa.

Dizajni za ekspandere laserske zrake proizvode položaje slikovnih leća i leća objektiva koji su suprotni od njihovog smještaja unutar Keplerovog teleskopa. Ulazni snop sa stupovima fokusiran je na točku između leća gdje se laserska toplina akumulira i zagrijava zrak što dovodi do izobličenja valnog fronta, stoga se često preferira Galilejev dizajn kako bi se spriječilo izobličenje. Kako će ekspander laserske zrake povećati ulaz lasera za zadanu snagu ekspanzije, smanjit će divergenciju izlazne zrake za istu snagu, a na velikoj udaljenosti snop sa stupovima bit će manji.

Ono što se naziva hibridnim optičkim dizajnom s ekstra šupljinom u ekspanderima snopa prati standardni ekspander snopa s konveksnom lećom, oblikovanom poput zakrivljenosti ljudskog oka, koja proizvodi višestruki prizmatični učinak. Ove proširene zrake mogu se zračiti na vrlo velike udaljenosti, a ipak izgledaju vrlo tanke kada se gledaju iz kuta. Ova osvjetljenja linija koriste se u interferometrijskim postupcima za mjerenja u optičkoj i inženjerskoj mjeriteljstvu, a također se koriste u nuklearnoj fizici, fizici čestica i plazme.