Liela izmēra apstrādes iespējas

Liela izmēra optiskās lēcas (parasti attiecas uz optiskiem komponentiem ar diametru no desmitiem centimetru līdz vairākiem metriem) spēlē būtisku lomu mūsdienu optiskajās tehnoloģijās, un to pielietojums aptver vairākas jomas, piemēram, astronomisko novērošanu, lāzerfiziku, rūpniecisko ražošanu un medicīnas iekārtas. Turpmāk ir sniegts sīkāks apraksts par pielietojuma scenārijiem, funkciju un tipiskiem gadījumiem:

1, uzlabota gaismas savākšanas spēja

Princips: Lielāks lēcas izmērs atbilst lielākai gaismas apertūrai (efektīvajai platībai), kas ļauj savākt vairāk gaismas enerģijas.

Lietojumprogrammas scenāriji:

Astronomiskie novērojumi: Piemēram, Džeimsa Veba teleskopa 18 lielizmēra berilija lēcas uztver vāju zvaigžņu gaismu no 13 miljardu gaismas gadu attāluma, paplašinot gaismas savākšanas zonu.

2. Uzlabota optiskā izšķirtspēja un attēlveidošanas precizitāte

Princips: Saskaņā ar Releja kritēriju, jo lielāka ir lēcas apertūra, jo augstāka ir difrakcijas ierobežotā izšķirtspēja (formula: θ≈1,22λ/D, kur D ir lēcas diametrs).

Lietojumprogrammas scenāriji:

Tālizpētes satelīti: Liela izmēra objektīvi (piemēram, ASV Keyhole satelīta 2,4 metru objektīvs) var noteikt zemes mērķus 0,1 metra mērogā.

3. Gaismas fāzes, amplitūdas un polarizācijas modulācija

Tehniskā realizācija: Gaismas viļņu frontes raksturlielumi tiek mainīti, izmantojot virsmas formas dizainu (piemēram, paraboliskas, asfēriskas virsmas) vai lēcas pārklāšanas procesus.

Tipiski pielietojumi:

Gravitācijas viļņu detektori (LIGO): Liela izmēra kausēta kvarca lēcas saglabā lāzera interferences fāzes stabilitāti, izmantojot augstas precizitātes virsmas formas (kļūdas <1 nanometrs).

Polarizācijas optiskās sistēmas: Lāzera apstrādes iekārtās tiek izmantoti lielizmēra polarizatori vai viļņu plāksnes, lai kontrolētu lāzeru polarizācijas stāvokli un optimizētu materiālu apstrādes efektus.