Storskalig bearbetningskapacitet

Stora optiska linser (vanligtvis optiska komponenter med diametrar från tiotals centimeter till flera meter) spelar en avgörande roll inom modern optisk teknik, med tillämpningar som spänner över flera områden såsom astronomisk observation, laserfysik, industriell tillverkning och medicinsk utrustning. Följande beskriver tillämpningsscenarier, funktion och typiska fall:

1, Förbättrad ljusinsamlingskapacitet

Princip: Större linsstorlek motsvarar en större ljusöppning (effektiv area), vilket möjliggör insamling av mer ljusenergi.

Applikationsscenarier:

Astronomisk observation: Till exempel fångar de 18 stora berylliumlinserna i James Webb-teleskopet svagt stjärnljus från 13 miljarder ljusår bort genom att utöka ljusinsamlingsområdet.

2, Uppgraderad optisk upplösning och bildprecision

Princip: Enligt Rayleigh-kriteriet gäller att ju större linsöppningen är, desto högre är den diffraktionsbegränsade upplösningen (formel: θ≈1,22λ/D, där D är linsdiametern).

Applikationsscenarier:

Fjärranalyssatelliter: Stora objektivlinser (t.ex. 2,4-meterslinsen på den amerikanska Keyhole-satelliten) kan upplösa markmål på 0,1-metersskalan.

3, Modulering av ljusfas, amplitud och polarisering

Teknisk realisering: Ljusets vågfrontegenskaper förändras genom ytformdesign (t.ex. paraboliska, asfäriska ytor) eller beläggningsprocesser på linsen.

Typiska tillämpningar:

Gravitationsvågsdetektorer (LIGO): Stora smälta kiseldioxidlinser bibehåller fasstabiliteten hos laserinterferens genom högprecisionsytor (fel <1 nanometer).

Polarisationsoptiska system: Stora polarisatorer eller vågplattor används i laserbehandlingsutrustning för att kontrollera lasrarnas polarisationstillstånd och optimera materialbearbetningseffekterna.