Capacitate de prelucrare de dimensiuni mari

Lentilele optice de dimensiuni mari (de obicei, se referă la componente optice cu diametre cuprinse între zeci de centimetri și câțiva metri) joacă un rol esențial în tehnologia optică modernă, cu aplicații care acoperă mai multe domenii, cum ar fi observarea astronomică, fizica laserelor, producția industrială și echipamentele medicale. Următoarele detaliază scenariile de aplicare, funcțiile și cazurile tipice:

1, Capacitate îmbunătățită de colectare a luminii

Principiu: O dimensiune mai mare a lentilei corespunde unei aperturi luminoase (suprafețe efective) mai mari, permițând colectarea unei cantități mai mari de energie luminoasă.

Scenarii de aplicare:

Observații astronomice: De exemplu, cele 18 lentile de beriliu de dimensiuni mari ale telescopului James Webb captează lumina slabă a stelelor de la 13 miliarde de ani-lumină distanță, prin extinderea zonei de colectare a luminii.

2, Rezoluție optică și precizie a imaginii îmbunătățite

Principiu: Conform criteriului Rayleigh, cu cât apertura lentilei este mai mare, cu atât rezoluția limitată de difracție este mai mare (formula: θ≈1,22λ/D, unde D este diametrul lentilei).

Scenarii de aplicare:

Sateliți de teledetecție: Obiectivele de dimensiuni mari (de exemplu, obiectivul de 2,4 metri al satelitului american Keyhole) pot rezolva ținte terestre la o scară de 0,1 metri.

3. Modularea fazei, amplitudinii și polarizării luminii

Realizare tehnică: Caracteristicile frontului de undă al luminii sunt modificate prin proiectarea formei suprafeței (de exemplu, suprafețe parabolice, asferice) sau prin procese de acoperire a lentilei.

Aplicații tipice:

Detectoare de unde gravitaționale (LIGO): Lentilele de silice topită de dimensiuni mari mențin stabilitatea fazei interferenței laser prin forme de suprafață de înaltă precizie (erori <1 nanometru).

Sisteme optice de polarizare: Polarizatoarele sau plăcile ondulate de dimensiuni mari sunt utilizate în echipamentele de procesare cu laser pentru a controla starea de polarizare a laserelor și a optimiza efectele de procesare a materialelor.