Bearbejdningskapacitet i store størrelser

Store optiske linser (typisk refererer til optiske komponenter med diametre fra ti centimeter til flere meter) spiller en afgørende rolle i moderne optisk teknologi med anvendelser, der spænder over flere områder såsom astronomisk observation, laserfysik, industriel fremstilling og medicinsk udstyr. Følgende uddyber anvendelsesscenarier, funktion og typiske tilfælde:

1, Forbedret lysindsamlingskapacitet

Princip: Større linsestørrelse svarer til en større lysblænde (effektivt areal), hvilket muliggør opsamling af mere lysenergi.

Applikationsscenarier:

Astronomisk observation: For eksempel indfanger de 18 store berylliumlinser i James Webb-teleskopet svagt stjernelys fra 13 milliarder lysår væk ved at udvide lysindsamlingsområdet.

2. Opgraderet optisk opløsning og billedpræcision

Princip: Ifølge Rayleigh-kriteriet er den diffraktionsbegrænsede opløsning højere, jo større linseåbningen er (formel: θ≈1,22λ/D, hvor D er linsediameteren).

Applikationsscenarier:

Fjernmålingssatellitter: Store objektivlinser (f.eks. 2,4-meterlinsen på den amerikanske Keyhole-satellit) kan opløse jordmål på 0,1 meters skala.

3, Modulation af lysfase, amplitude og polarisering

Teknisk realisering: Lysets bølgefrontkarakteristika ændres gennem overfladeformdesign (f.eks. parabolske, asfæriske overflader) eller belægningsprocesser på linsen.

Typiske anvendelser:

Gravitationsbølgedetektorer (LIGO): Store, smeltede silica-linser opretholder fasestabiliteten af laserinterferens gennem højpræcisionsoverfladeformer (fejl <1 nanometer).

Polarisationsoptiske systemer: Store polarisatorer eller bølgeplader bruges i laserbehandlingsudstyr til at kontrollere laseres polarisationstilstand og optimere materialebehandlingseffekter.