Nguyên lý và ứng dụng của hệ thống mở rộng chùm tia laser
Về nguyên tắc, nguyên lý hoạt động của hệ thống mở rộng chùm tia laze cũng giống như của kính thiên văn, chỉ khác là vị trí của vật kính và thấu kính ảnh bị đảo ngược. Hệ thống mở rộng chùm tia Kepler sẽ tạo thành vùng hội tụ năng lượng giữa hai thấu kính, làm nóng Không khí xung quanh có thể gây ra lỗi đầu sóng, và tia laser công suất cao thậm chí có thể gây ion hóa không khí. Do đó, hầu hết các thiết bị giãn nở dầm sẽ sử dụng thiết bị giãn nở dầm Galileo. Tuy nhiên, trong một số bộ giãn chùm yêu cầu lọc không gian để thay đổi chất lượng chùm tia, Hệ thống bộ giãn chùm kiểu Kepler được sử dụng, vì bộ giãn chùm kiểu Kepler có tiêu điểm giữa các thấu kính thuận tiện cho việc đặt bộ lọc.
Nhà sản xuất kết hợp Znse Beam Trung Quốc
Ứng dụng của sự mở rộng chùm tia laze
(1) Đường kính chùm tia đầu ra của laser nói chung là cố định. Để đáp ứng các nhu cầu khác nhau, hầu hết các hệ thống mở rộng chùm tia laser được yêu cầu. Mở rộng chùm tia laser trước hết có thể làm giảm mật độ năng lượng, do đó giảm xác suất hư hỏng do tia laser gây ra và kéo dài tuổi thọ của các bộ phận laser
Nhà sản xuất Bộ mở rộng chùm tia phóng đại đã cố định
(2) Khi khoảng cách truyền sóng dài thì độ phân kì của chùm tia cực tiểu.
Giả sử các thông số của hệ thống giãn nở chùm như sau, độ phóng đại chùm tia laze = MP = 10X, đường kính chùm tia đầu vào = 1mm, độ phân kỳ chùm tia đầu vào = 0,5mrad, khoảng cách làm việc = L = 100m.
Khi đó đường kính đầu ra của chùm sau khi mở rộng chùm là:
Không có sự mở rộng chùm:
Có thể thấy rằng việc sử dụng mở rộng chùm tia có thể làm giảm đáng kể sự phân kỳ chùm tia trong quá trình truyền tia laser đường dài.
(3) Giảm thiểu kích thước điểm lấy nét
Kích thước điểm thường dựa trên tâm của chùm tia và cường độ tại tâm như bán kính của hình tròn. Kích thước tiêu điểm của một ống kính lý tưởng thường có thể được tính theo công thức sau
Kích thước vết về cơ bản được xác định bởi sự kết hợp của nhiễu xạ và độ lệch pha. Sự lệch pha chủ yếu đề cập đến quang sai cầu, vì vậy công thức liệt kê thuật ngữ nhiễu xạ và thuật ngữ quang sai cầu. Từ thuật ngữ nhiễu xạ có thể thấy rằng tiêu cự càng ngắn, điểm càng nhỏ, và đường kính đầu vào càng lớn thì điểm này càng nhỏ. Một mặt, sau khi mở rộng chùm, đường kính đầu vào được tăng lên và số hạng nhiễu xạ giảm, nhưng số hạng quang sai cầu cũng tăng lên, như thể hiện trong hình. Vì vậy, trong các ứng dụng thực tế, nó nên được cân theo tình hình thực tế.