Paralellik kavramı oldukça benzersizdir ve laboratuvarlarda düzeltmeler yapmak için kullanılan bir bakış açısıdır. Ayrıca astronomide hayati bir rol oynar. Standart 8 inçlik teleskoplar uzaktaki kuasarları ve galaksileri görebilir ve normal teleskoplar bu uzak nesneleri bu şekilde keskinleştirir. Cevap, bugünün teleskoplarının genellikle lazerler veya optik kolimatörlerle gelmesidir. Bir lazer kolimatörün ne olduğuna bakmadan önce, bir ışık huzmesinin ne olduğunu bilmek gerekir.
İçindekiler
paralellik nedir?
Işık, kırılan herhangi bir nesneden geçtiğinde, belirli bir miktarda kırınıma uğrar. Işık ışınları dağılır ve gözlemcilere ulaşmaz; Ayrıca paralel ışık ışınlarına değil dağınık açılara sahiptirler. Öte yandan, kollektif ışık demeti, yüksek oranda paralel ışık ışınları içeren bir ışındır. Bu nedenle kolimasyon, saçılan ışığı çok sayıda paralel ışın içeren bir ışık demetine dönüştürme işlemi olarak tanımlanır. Bir kollektif ışık ışını, ışın yarıçapının orta yayılma mesafelerinde önemli değişikliklere uğramadığı şekilde, düşük ışın sapmasına (genellikle bir lazer ışını) sahip bir ışındır. Basit ve yaygın Gauss ışınları durumunda bu, Rayleigh uzunluğunun beklenen aralığa kıyasla uzun olması gerektiği anlamına gelir. Bir kolimatör, bir ışık demetini daraltan bir cihazdır. Işık demetini daraltmanın iki anlamı olabilir. Birincisi, ışık huzmesinin belirli bir yönde düzenlenmesi, ikincisi ise huzmenin uzamsal enine kesitinin küçültülmesi anlamına gelir.
Lazer ışını nasıl toplanır?
Bir lazer, yüksek yoğunluklu tutarlı bir monokromatik ışık demeti üreten bir cihaz olarak tanımlanabilir. Siviller tarafından kullanılan normal lazerlerin çoğu lazer diyotlarıdır. Laboratuarlarda bulunan gaz veya kristal lazer analoglarının aksine, lazer diyotları önemli derecede farklılaşma derecesine sahiptir. Diyot lazer ışını düşük dalga cephesi kalitesine, keskin astigmatizme ve eliptiklik sorunlarına sahiptir. Bir lazer diyotundaki astigmatizm, genellikle lazer ışınının lazer diyodundan yaşadığı sapma seviyesini ifade eder. Ayrıca eliptik ışınlar, lazerin kenarlardan hafifçe sızmasına neden olabilir; Mükemmel bir nokta oluşturmak yerine küçük bir elips oluşturur. Bu iki sorun, çeşitli görsel düzeltmeler kullanılarak düzeltilebilir.
Bir lazer diyot ışınını birleştirmenin en basit ve en yaygın yöntemi, tek bir asferik lens kullanmaktır. Bu merceğin odak uzaklığı ne kadar uzun olursa ışınlamadan sonra ışın çapı o kadar büyük olur. Ayrıca, örneğin bir grup ışının ışın yarıçapını genişletmek için belirli bir ışın ayarı gerekiyorsa, genellikle teleskop adı verilen iki mercekli bir sistem kullanılır. Negatif odak uzaklığına sahip bir mercek ve pozitif bir merceğe sahip olan diğeri, ışını toplamak ve genişletmek veya daraltmak için bir düzen oluşturur. Eliptik sorunu düzeltmek için toplanan eliptik demet, yavaş eksen yönünde gerilerek veya hızlı eksen yönünde sıkıştırılarak döndürülebilir.
Teleskopta bir lazer kolimatörü
Lazer kolimatör, yansıtıcı teleskopun optiklerinin düzgün bir şekilde hizalanmasını sağlar. İlk olarak, ikincil aynanın doğrudan birincil aynanın merkezine işaret edip etmediğini belirlemek için bir lazer kolimatör kullanılır. Yapılacak ilk şey, teleskop tüpünün lazer kolimatörünü cilalamaktır. Lazer kolimatörün herhangi bir hareket etmeden sıkıca tutulduğundan emin olun. Bu, lazer kolimatörün herhangi bir bükülme veya kayma olmaksızın doğru hizalanmasını sağlar. Lazer ışını ikincil aynadan yansır ve birincil aynaya ulaşır. Birincil aynanın üzerinde genellikle küçük bir işaretleme şeridi bulunur. Lazer, bu işaretçiyi vuracak şekilde hizalanır ve ardından ikincil ayna buna göre yönlendirilir ve odaklanır.
Lazerler çok iyi bir nedenle çarpışıyor. Teorik olarak, görüntünün odağını sonsuza hizalamaya yardımcı olur ve bu, uzaktaki gök cisimlerinin görünürlüğünü artırır. Teleskoplarda çarpışmalar için neden lazerlerin kullanıldığını açıklayabilecek teorik bir örnek ele alalım. Gruplama sorunu, uzaktaki nesneler raster kaynaklar olarak göründüğünde ortaya çıkar. Ne yazık ki, gerçek bir nokta kaynağını temsil eden hiçbir şey yoktur ve nokta kaynağının yarıçapı y1 ve maksimum açı & # 952 ise kaynak boyutunun herhangi bir hesaplamaya dahil edilmesi gerekir. 1. Bu kaynağın çıktısını f odak uzaklığına sahip bir mercek kullanarak toplarsak, sonuç yarıçapı y2 = & # 952; olan bir ışın olacaktır. 1f ve açı yarıçapı 2 = y1/f. Hangi lens kullanılırsa kullanılsın, ışın yarıçapı ve ışın sapması birbirine bağlıdır. Dolayısıyla, odak noktası sonsuzsa, ışın açısının sıfır olmasına neden olur, böylece ışık demetini toplar.
Laboratuvar lazer kolimasyonu
Işın lazerleri laboratuvar kurulumlarında çok kullanışlıdır çünkü ışın yarıçapı neredeyse sabit kalır, bu nedenle optik bileşenler arasındaki mesafeler ek optikler kullanılmadan kolayca değiştirilebilir ve aşırı ışın yarıçaplarından kaçınılır. Katı hal lazerlerinin çoğu normalde birleşik ışınlar yayar; Düz çıkış kuplörü çıkışta düz dalga cephelerini (yani kiriş belleri) zorlar ve kiriş bel kısmı genellikle aşırı sapmayı önleyecek kadar büyüktür. Bununla birlikte, kenar yayan lazer diyotları güçlü bir şekilde eğimli ışınlar yayarlar ve bu nedenle genellikle kolimatör optiklerle donatılırlar. En az bir hızlı eksen kolimatörü ile hızlı yönde güçlü sapmayı büyük ölçüde azaltır. Lifler için, kolimasyon için genellikle basit bir optik mercek yeterlidir, ancak ışın kalitesi küresel olmayan bir mercekle daha iyi korunabilir.
kaynak:
https://www.rp-photonics.com/collimated_beams.html
https://integratedoptics.com/laser-beam-collimation
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]