लेजर बीम विस्तार प्रणाली का सिद्धांत और अनुप्रयोग
सिद्धांत रूप में, लेजर बीम विस्तार प्रणाली का सिद्धांत दूरबीन के समान है, सिवाय इसके कि उद्देश्य लेंस और इमेजिंग लेंस की स्थिति उलट है। केपलर बीम विस्तार प्रणाली दो लेंसों के बीच एक ऊर्जा फोकस क्षेत्र बनाएगी, जो गर्म होगी। आसपास की हवा में वेवफ्रंट एरर हो सकते हैं और हाई-पावर लेज़र भी एयर आयनीकरण का कारण बन सकते हैं। इसलिए, अधिकांश बीम विस्तारक गैलीलियो बीम विस्तारकों का उपयोग करेंगे। हालांकि, कुछ बीम विस्तारकों में बीम की गुणवत्ता को बदलने के लिए स्थानिक फ़िल्टरिंग की आवश्यकता होती है, केपलर-प्रकार के बीम विस्तारक प्रणाली का उपयोग किया जाता है, क्योंकि केपलर-प्रकार के बीम विस्तारक में लेंस के बीच एक केंद्र बिंदु होता है जो फ़िल्टर रखने के लिए सुविधाजनक होता है।
लेजर बीम विस्तार का अनुप्रयोग
(1) लेजर का आउटपुट बीम व्यास आम तौर पर तय किया जाता है। विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, अधिकांश लेजर बीम विस्तार प्रणालियों की आवश्यकता होती है। लेजर बीम विस्तार पहले बिजली घनत्व को कम कर सकता है, जिससे लेजर-प्रेरित क्षति की संभावना कम हो सकती है और लेजर घटकों के जीवन का विस्तार हो सकता है
फिक्स्ड आवर्धन बीम विस्तारक निर्माता
(2) जब संचरण दूरी लंबी होती है, तो किरण विचलन को कम किया जाता है।
एक किरण विस्तारक प्रणाली के मापदंडों को मानते हुए निम्नानुसार हैं, लेजर बीम विस्तारक आवर्धन = MP = 10X, इनपुट किरण व्यास = 1 मिमी, इनपुट बीम विचलन = 0.5mrad, कार्य दूरी = L = 100m।
फिर बीम विस्तार के बाद बीम आउटपुट व्यास है:
बीम विस्तार के बिना:
यह देखा जा सकता है कि लंबी दूरी के लेजर ट्रांसमिशन के दौरान बीम विस्तार का उपयोग बीम विचलन को कम कर सकता है।
(3) फोकस स्पॉट साइज को छोटा करें
स्पॉट आकार आमतौर पर बीम के केंद्र और सर्कल के त्रिज्या के रूप में केंद्र में तीव्रता पर आधारित होता है। एक आदर्श लेंस के फोकल स्पॉट आकार की गणना आमतौर पर निम्नलिखित सूत्र के अनुसार की जा सकती है
CO2 लेजर अंकन मशीन बीम विस्तारक
स्पॉट आकार मूल रूप से विवर्तन और चरण अंतर के संयोजन से निर्धारित होता है। चरण अंतर मुख्य रूप से गोलाकार विपथन को संदर्भित करता है, इसलिए सूत्र विवर्तन शब्द और गोलाकार विपथन शब्द को सूचीबद्ध करता है। यह विवर्तन शब्द से देखा जा सकता है कि फोकल लंबाई जितनी छोटी होती है, स्पॉट उतना ही छोटा होता है और इनपुट व्यास जितना बड़ा होता है, स्पॉट उतना ही छोटा होता है। एक तरफ, बीम विस्तार के बाद, इनपुट व्यास बढ़ा दिया जाता है और विवर्तन अवधि कम हो जाती है, लेकिन गोलाकार विपथन अवधि भी बढ़ जाती है, जैसा कि आंकड़े में दिखाया गया है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, इसे वास्तविक स्थिति के अनुसार तौला जाना चाहिए।