Можливість обробки великогабаритних деталей

Великорозмірні оптичні лінзи (зазвичай це оптичні компоненти діаметром від десятків сантиметрів до кількох метрів) відіграють вирішальну роль у сучасних оптичних технологіях, їх застосування охоплює численні галузі, такі як астрономічні спостереження, лазерна фізика, промислове виробництво та медичне обладнання. Нижче детально описано сценарії застосування, функції та типові випадки:

1. Покращена здатність збирати світло

Принцип: Більший розмір лінзи відповідає більшій світловій діафрагмі (ефективній площі), що дозволяє збирати більше світлової енергії.

Сценарії застосування:

Астрономічні спостереження: Наприклад, 18 великих берилієвих лінз телескопа Джеймса Вебба вловлюють слабке світло зірок на відстані 13 мільярдів світлових років, розширюючи область збору світла.

2. Підвищена оптична роздільна здатність та точність зображення

Принцип: Згідно з критерієм Релея, чим більша апертура лінзи, тим вища роздільна здатність, обмежена дифракцією (формула: θ≈1,22λ/D, де D – діаметр лінзи).

Сценарії застосування:

Супутники дистанційного зондування: об'єктиви великого розміру (наприклад, 2,4-метровий об'єктив американського супутника Keyhole) можуть розрізняти наземні цілі з точністю 0,1 метра.

3. Модуляція фази, амплітуди та поляризації світла

Технічна реалізація: Характеристики хвильового фронту світла змінюються шляхом формування форми поверхні (наприклад, параболічні, асферичні поверхні) або процесів нанесення покриттів на лінзу.

Типові застосування:

Детектори гравітаційних хвиль (LIGO): Великі лінзи з плавленого кварцу підтримують фазову стабільність лазерних перешкод завдяки високоточним формам поверхні (похибки <1 нанометра).

Поляризаційні оптичні системи: Великорозмірні поляризатори або хвильові пластини використовуються в обладнанні для лазерної обробки для контролю стану поляризації лазерів та оптимізації ефектів обробки матеріалів.