빔 익스팬더

Beam expander

빔 익스팬더는 시준된 광선을 취하여 그 크기를 확장하는 광학 소자(또는 역방향으로 사용, 크기를 줄인다)이다.

레이저 물리학에서 그것들은 내성 또는 체외 요소로 사용된다. 그것들은 자연에서 망원경으로 볼 수 있거나 프리즘으로 볼 수 있다. 일반적으로 프리즘 빔 익스팬더는 여러 프리즘을 사용하며 다중 프리즘 빔 익스팬더로 알려져 있다.

망원경 빔 익스팬더에는 굴절 망원경과 반사 망원경이 포함된다.[1] 일반적으로 사용되는 굴절 망원경은 시준된 빛을 위한 단순한 빔 팽창기 역할을 할 수 있는 갈릴레이 망원경이다. 갈릴레이 설계의 주요 장점은 시준 빔을 한 점까지 집중시키지 않기 때문에 유전체 파괴와 같은 고출력 밀도와 관련된 효과는 케플러안 망원경 같은 초점 설계보다 더 피할 수 있다는 것이다. 레이저 공명기에서 이 망원경은 내경 빔 팽창기로 사용될 때 20-50 범위의 2차원 빔 확장을 제공한다.[1]

튜닝 가능한 레이저 공명기 내 발광 빔 확장은 보통 회절 그링의 전체 폭을 조명한다.[2] 따라서 빔 확장은 빔의 분산을 감소시키고 레이저 분광법을 포함한 많은 분석적 용도에서 원하는 특징인 매우 좁은 선폭을[3] 방출할 수 있다.[4][5]

다중 프리스마 빔 익스팬더

멀티 프리스마 빔 익스팬더를[6] 활용한 롱펄스 튜닝형 레이저 오실레이터

다중 프리즘 빔 익스팬더는 보통 2-5개의 프리즘을 배치하여 큰 1차원 빔 팽창 인자를 산출한다. 최대 200개의 빔 팽창 인자를 가진 튜닝 레이저에 적용할 수 있는 설계가 문헌에 공개되었다.[3] 처음에 다중 프리스마 그리팅 구성은[1][7] 좁은 선폭 액체 염료 레이저에 도입되었지만 결국 가스, 솔리드 스테이트, 다이오드 레이저 설계에서도 채택되었다.[3] 두아르트가 도입한 다중 프리스트 빔 익스팬더에 대한 일반화된 수학적 설명은 다중 프리스트 분산 이론으로 알려져 있다.[8][1][3]

다중 프리스마 빔 익스팬더 및 배열도 광 전달 매트릭스를 사용하여 설명할 수 있다.[9] 다중 프리즘 분산 이론은 4 × 4 매트릭스 형태로도 이용 가능하다.[3][10] 이러한 행렬 방정식은 프리즘 펄스 압축기 또는 다중 프리즘 빔 팽창기에 적용된다.[3]

초경량 빔 쉐이핑

여분의 캐비티 하이브리드 빔 변압기: 텔레스코픽 빔 익스팬더를 사용하고, 이어 볼록렌즈를 사용하고, 그 다음에 다중 프리스마 빔 익스팬더, 레이저 빔(원형 단면 포함)은 전파면에서 매우 긴 빔으로 변환할 수 있으며, 직교 면에서는 매우 얇은 빔으로 변환할 수 있다.[3][11] 그 결과 평면 조명은 거의 1차원(또는 선) 단면으로, 포인트 바이 포인트 스캐닝의 필요성을 없앴고 N-슬릿 간섭측정법, 마이크로 디지미터 측정법, 현미경 검사와 같은 용도에 중요해졌다. 이러한 유형의 조도는 문헌에서 시트 조명 또는 선택적 평면 조명으로도 알려져 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ Jump up to: a b c d Duarte, F. J. (1990). "Narrow-linewidth pulsed dye Laser oscillators". In Duarte, F. J.; Hillman, L. W. (eds.). Dye Laser Principles. Academic Press. ISBN 978-0-12-222700-4.
  2. ^ Hänsch, T. W. (1972). "Repetitively pulsed tunable dye laser for high resolution spectroscopy". Applied Optics. 11 (4): 895–898. Bibcode:1972ApOpt..11..895H. doi:10.1364/AO.11.000895. PMID 20119064.
  3. ^ Jump up to: a b c d e f g Duarte, F. J. (2015). Tunable Laser Optics (2nd ed.). CRC Press. ISBN 978-1-4822-4529-5.
  4. ^ Demtröder, W. (2007). Laserspektroscopie: Grundlagen und Techniken (in German) (5th ed.). Springer. ISBN 978-3-540-33792-8.
  5. ^ Demtröder, W. (2008). Laser Spectroscopy Volume 1: Basic Principles (4th ed.). Springer. ISBN 978-3-540-73415-4.
  6. ^ F. J. 두아르테, T. S. 테일러, A. 코스텔라, 나 가르시아-모레노, 그리고 R 사스트레, 롱펄스 좁은 선폭 분산 고체 상태의 염료 레이저 오실레이터, 애플. 옵션 37, 3987–3989(1998년).
  7. ^ Duarte, F. J.; Piper, J. (1980). "A double-prism beam expander for pulsed dye lasers". Optics Communications. 35 (1): 100–104. Bibcode:1980OptCo..35..100D. doi:10.1016/0030-4018(80)90368-5.
  8. ^ Duarte, F. J.; Piper, J. (1982). "Dispersion theory of multiple-prism beam expanders for pulsed dye lasers". Optics Communications. 43 (5): 303–307. Bibcode:1982OptCo..43..303D. doi:10.1016/0030-4018(82)90216-4.
  9. ^ Duarte, F. J. (1989). "Ray transfer matrix analysis of multiple-prism dye laser oscillators". Optics and Quantum Electronics. 21: 47–54. doi:10.1007/BF02199466.
  10. ^ Duarte, F. J. (1992). "Multiple-prism dispersion and 4×4 ray transfer matrices". Optics and Quantum Electronics. 24: 49–53. doi:10.1007/BF01234278. S2CID 121055172.
  11. ^ Duarte, F. J. (1991). "Chapter 2". High Power Dye Lasers. Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-54066-5.

외부 링크