dichtbij
Kies uw site
Globaal
Sociale media
Weergaven: 34 Auteur: Site Editor Publiceren Tijd: 2025-06-10 Oorsprong: Site
Duik in de wereld van optica met off-axis parabolische spiegels (OAPS)! Deze unieke spiegels transformeren lichtstralen met precisie, waardoor ze off-axis zijn gericht op duidelijkere afbeeldingen en meer toegankelijke brandpuntspunten. Of u nu een wetenschapper, ingenieur bent of gewoon nieuwsgierig bent naar geavanceerde optica, OAP's bieden fascinerende voordelen. Laten we onderzoeken hoe ze werken, hun voordelen en waarom ze essentieel zijn in verschillende toepassingen. Klaar om meer te leren?
Off-as parabolische spiegels, of OAPS, zijn fascinerende optische componenten die helpen om licht te concentreren. Denk aan een parabolische spiegel - als een satellietschotel - maar stel je voor dat je een stuk van één kant uittrok. Dat stuk is je OAP.
Ze zijn ontworpen om parallel (gecollimeerd) licht te concentreren op een punt, of het omgekeerde - neem het licht van een puntbron en verander het in een gecollimeerde balk. Omdat ze slechts een deel van de volledige parabolische vorm gebruiken, laten ze je rond de focus werken zonder de binnenkomende of uitgaande bundels te blokkeren. Ze vermijden bolvormige aberraties die andere spiegels en lenzen pesten. Dat betekent scherpere afbeeldingen en nauwkeurigere metingen.
Ouderspiegel: een volledige parabolische spiegel heeft een middelpunt dat licht reflecteert en focust, maar dat centrum kan in de weg staan.
Slak buiten de as: Oaps worden gemaakt door een sectie van de ouderspiegel te snijden. Stel je een met goud gecoat gerecht voor (zoals figuur 1 in de PDF)-de OAP is een deel van dat gerecht.
Geen centrale obstructie: omdat de focus opzij ligt, is het gemakkelijker om toegang te krijgen. Instrumenten of balken kunnen vrij in die ruimte bewegen.
Deze unieke vorm en lay -out laten ingenieurs complexe optische systemen bouwen zonder zich zorgen te maken over het blokkeren van de balk of het vervormen van de focus. Ze zijn perfect voor krachtige lasers, spectrograaf en andere precieze toepassingen.
Hun ontwerp opent meer ruimte rond de focus. In tegenstelling tot traditionele parabolische spiegels, waar de focus recht in het pad van de balk ligt, verplaatsen OAP's de focus naar de zijkant. Dat betekent meer ruimte voor instrumenten, sensoren of andere optische elementen - en geen bundelblokkades.
Deze toegankelijkheid maakt ze een topkeuze in veel industrieën - van lasersystemen tot infrarood testen - waar precisie en gemaksproblemen het meest zijn.
Een parabolische spiegel doet iets geweldigs: het transformeert een lichtstraal. Wanneer een gecollimeerde balk - een waar stralen parallel lopen - raakt, al die stralen convergeren op één scherp punt. Een parabolische spiegel kan een puntbron nemen - denk aan een kleine gloeilamp - en verander die in een rechte, parallelle bundel. Deze flip werkt vanwege de vorm van de spiegel.
Stel je een laserstraal voor die rechtstreeks binnenkomt. Het parabolische oppervlak buigt elke straal naar dezelfde plek. Dat is de focus. Dit precieze punt is waar de magie plaatsvindt in veel optische systemen.
Plaats een kleine, heldere bron op de focus. De parabolische spiegel weerspiegelt de stralen in een uniforme, parallelle straal. Het is alsof je van een gloeilamp in een laserpointer verandert.
In een gecentreerde parabolische spiegel zit de focus vaak precies in de weg van binnenkomend licht. Dat is een probleem voor instrumenten of andere balken die proberen die plek te bereiken. OAP -spiegels - ze lossen dit op. Door een plakje van het oppervlak van de spiegel te nemen, verplaatsen ze de focus op de zijkant. Dat betekent geen blokkering, gemakkelijkere toegang en meer ontwerpvrijheid.
| Parabolische spiegelvergelijking | |
|---|---|
| Gecentreerde parabolische spiegel | Focus zit in het midden, kan balken blokkeren |
| Off-axis parabolische spiegel | Focus verschoof naar de zijkant, duidelijk optisch pad |
OAP Mirrors Focus Light zonder bolvormige aberratie toe te voegen. Dat is de vervelende vervaging die gebeurt wanneer verschillende stralen elkaar op een gegeven moment niet ontmoeten. Met OAPS reflecteert elke straal op dezelfde plek - geen fuzziness. Dit betekent dat ze diffractie-beperkte afbeeldingen produceren. Simpel gezegd: de scherpste afbeeldingen die fysica toestaat.
OAP -spiegels splitsen geen kleuren zoals lenzen soms. Ze zijn volledig achromatisch-geweldig voor breedband- of multi-golflengtesystemen. Dit maakt ze super nuttig in geavanceerde onderzoekslaboratoria en laseropstellingen.
Bij het winkelen voor off-axis parabolische spiegels ziet u twee hoofdtypen. Standaard OAP-spiegels komen van de plank, klaar voor snelle integratie in setups. Ze passen bij veel algemene toepassingen en zijn gemakkelijk te vinden.
Aangepaste OAP -spiegels zijn daarentegen gemaakt naar uw exacte specificaties. Denk aan unieke vormen, speciale coatings of ongebruikelijke brandpuntsafstand. Deze zijn perfect als uw project iets extra's nodig heeft.
Fabrikanten zoals Edmund Optics and Optical Surfaces Ltd. bieden een breed scala. Edmund Optics heeft een grote catalogus van TechSpec® OAP -spiegels - betrouwbare en hoge kwaliteit. Optical Surfaces Ltd. richt zich meer op gespecialiseerde, zeer nauwkeurige spiegels, zoals die welke worden gebruikt in krachtige lasersystemen.
| van fabrikant | De belangrijkste aanbod |
|---|---|
| Edmund Optics | TechSpec® -serie, breed scala aan maten |
| Optical Surfaces Ltd. | Zeer nauwkeurige aangepaste OAPS, grote diameters |
Goud (kaal, beschermd): geweldig voor infrarood, vooral 700-12.000 nm. Hoge reflectiviteit.
Aluminium (beschermd, verbeterd): werkt goed vanaf 250 nm hoger. Verbeterde aluminium verhoogt de UV -prestaties.
Zilver (beschermd, ultrasnelheid): uitstekend voor breedband, van 2.000-12.000 nm. De ultrasnelvariant behandelt gepulseerde lasers.
Laserlijncoatings: ontworpen voor specifieke golflengten zoals ND: YAG bij 1064 Nm. Ze reflecteren meer dan 99,5% - een grote overwinning voor lasersystemen.
Kies uw coating op basis van de golflengten die u nodig hebt. Voor zichtbaar en NIR werken goud of verbeterd aluminium vaak het beste. Voor ultrasnelle lasers, ga voor ultrasnelle verbeterde zilver.
Kijk uit naar specificaties van oppervlakteruwheid. Deze meten kleine onvolkomenheden in het oppervlak van de spiegel. Het beïnvloedt hoeveel licht wordt verspreid, wat uw beeld kan afbreken of het vermogen in lasersystemen kan verminderen.
<50Å RMS: Ultra-gladde. Minder verstrooiing, betere beeldvormingskwaliteit.
<100Å RMS: standaard precisie. Wat extra spreiding, maar nog steeds erg goed voor veel systemen.
OAP -spiegels zijn er in verschillende offsethoeken: 15 °, 30 °, 45 °, 60 ° en 90 °. Dat is de hoek tussen het brandpunt en de optische as van de bovenliggende. Angle keuze vormt uw optische lay -out. Meer offset betekent meer flexibiliteit in systeemontwerp.
15 ° of 30 °: voor meer compacte setups. Lichtpad blijft dicht bij de hoofdas.
45 ° of 60 °: meer klaring. Goed als je ruimte nodig hebt voor andere componenten.
90 °: bundel volledig omgeleid. Ideaal voor strakke spaties of wanneer u maximale toegankelijkheid wilt.
OAP -spiegels zijn er in verschillende maten. De meeste kant-en-klare spiegels variëren van klein, ongeveer 25 mm, tot groot, tot 600 mm in diameter. Kies een maat die overeenkomt met de bundelvoetafdruk van uw systeem. Het gaat erom het licht te krijgen dat je nodig hebt zonder ruimte te verspillen.
Grotere maten: nodig bij het omgaan met krachtige lasers of brede balken. Ze vangen en focussen meer licht.
Niet-cirkelvormige vormen: sommige systemen hebben rechthoekige of elliptische spiegels nodig om strakke ruimtes te passen.
Reflecteerde brandpuntsafstand vertelt u hoe ver het licht zich van het spiegeloppervlak richt. Gebruik de gereflecteerde brandpuntsafstand om uw optische pad te ontwerpen - te kort en u kunt de straal blokkeren, te lang en u verliest efficiëntie.
Relatie met de focale lengte van de ouder: beschouw het als een plakje van de ouder parabola. De brandpuntsafstand van de ouder definieert de vorm, maar u hebt alleen het gereflecteerde deel voor uw opstelling nodig.
Specificatie: meestal gegeven in millimeters. Belangrijk voor het plaatsen van detectoren of andere optica op de juiste plek.
OAP Mirrors Buig het lichte pad weg van de hoofdas.
Typische afwijkingen: 15 °, 30 °, 45 °, 60 °, 90 ° - de hoek tussen het brandpunt en de belangrijkste optische as.
Ontwerpeffect: een steilere hoek betekent dat de focus verder naar de zijkant verschuift en meer ruimte opent voor instrumenten. Ondiepe hoeken houden dingen compact.
Oppervlakte-nauwkeurigheid meet hoe nauw de spiegel overeenkomt met de ideale vorm. Boote specificaties zijn cruciaal voor hoogcisietoepassingen zoals lasers en beeldvorming.
Typische waarden: λ/20 bij 633 nm - uiterst nauwkeurig.
Hellingsfouten: deze meten hoeveel het oppervlak op ongewenste manieren kantelt of kromt. Hoge hellingsfout vervormt het beeld en ruïnes bundelkwaliteit.
Scratch-dig-specificaties vertellen u hoe perfect het spiegeloppervlak is. Een goede specificatie-zoals 20/10-beperkt verspreid licht tot een minimum. Dat is van vitaal belang bij het tot het uiterste duwen van lasers.
Scratch: Lange, dunne defecten.
Graaf: kleine kuilen of vlekken.
Waarom het ertoe doet: zelfs kleine defecten verspreiden licht, vooral in krachtige systemen.
Het uitlijnen van een OAP-spiegel kan lastig aanvoelen, maar een stapsgewijze aanpak maakt deze beheersbaar.
Begin met het controleren van de hoek van de binnenkomende balk.
Inkomende bundelhoekverificatie: gebruik een liniaal of een iris om ervoor te zorgen dat de straal parallel is aan het referentieoppervlak (zoals een optische bank).
Positionering en hoogteaanpassingen: lijn het midden van de OAP verticaal uit om overeen te komen met de balk. Plaats het horizontale centrum op een gereflecteerde brandpuntsafstand van de bron.
Met behulp van een afschuifplaatinterferometer: plaats deze in het gereflecteerde straalpad. Zoek naar rechte, parallelle franjes. Als de lijnen worden gekanteld, convergeert de balk of divergeert of divergeert. Kantel de OAP een beetje om deze te repareren.
Houd de dingen loodrecht bij het focussen op een gecollimeerde balk.
Ledelbaarheid en hoekaanpassingen: zorg ervoor dat de vlakke zijde van de OAP naar de straal onder een rechte hoek wordt geconfronteerd. Pas kleine kantelingen aan om de beste focus te krijgen.
Fine-afstemmen voor diffractie-beperkte prestaties: kijk naar de plek gevormd door de OAP met behulp van een detector. Tweak hoeken aan totdat de afbeelding er scherp uitziet.
Gatpatronen met schroefdraad: de meeste OAP's hebben standaard gaten met schroefdraad. Maakt ze gemakkelijk te monteren op gemeenschappelijke optische hardware.
Adapterplaten versus kinematische mounts versus vaste mounts:
Adapterplaten: overborg de OAP naar een kinematische berg.
Kinematische mounts: zorg voor eenvoudige tip/tilt -aanpassingen.
Vaste mounts: stabieler-ideaal voor opstellingen op lange termijn.
| Mount Type | functies |
|---|---|
| Adapterplaten | Verbindt OAP met mounts |
| Kinematische mounts | Nauwkeurige aanpassingen, kunnen in de loop van de tijd afwijken |
| Vaste mounts | Rock solide, geen drift |
Tilt en Decentering: deze kleine verschuivingen kunnen de focus verpesten. Controleer altijd dat de OAP vierkant staat en uitgelijnd met de balk.
Angulaire verplaatsing: zelfs kleine hoeken veroorzaken comatologische afwijkingen. Een paar graden uit kunnen licht in ongewenste richtingen verspreiden.
Franjes niet recht? Diagnose van het probleem: golvende of gekantelde franjes in de interferometer betekenen dat er iets is. Het kan een verkeerde uitlijning of zelfs een ruw oppervlak zijn. Stel de tip/kanteling en zijpositie aan totdat de lijnen strekken.
Off-as parabolische spiegels (OAP's) zijn veelzijdige hulpmiddelen in zowel industriële als onderzoeksomgevingen. Ze blinken uit in toepassingen die precieze lichtmanipulatie en hoge prestaties vereisen.
In de industrie en laboratoria zijn OAP's cruciaal voor verschillende taken. Ze worden gebruikt in collimators om parallelle lichtstralen uit puntbronnen te produceren. Beam -expanders profiteren ook van OAPS, die helpen de bundeldiameter te vergroten met behoud van collimatie. High-Power Laser Focusing is een ander belangrijk gebied. OAP's kunnen intense balken aan zonder aberraties te introduceren, waardoor nauwkeurige focus wordt gewaarborgd.
OAP's spelen een belangrijke rol in MRTD -testsystemen (minimaal oplosbaar temperatuurverschil). Deze systemen beoordelen thermische beeldvormingsprestaties en OAP's helpen bij het creëren van de nodige testpatronen. FLIR (Forward Looking Infrared) Testing is ook afhankelijk van OAPS. Ze worden gebruikt om FLIR -systemen te kalibreren en te testen, waardoor nauwkeurige thermische beeldvorming in verschillende omstandigheden wordt gewaarborgd.
Als spectrograafspiegels bieden OAP's van hoge kwaliteit beeldvorming over een breed scala aan golflengten. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen zoals astronomische spectroscopie en materiaalanalyse. Doelprojectiesystemen profiteren ook van OAPS. Ze kunnen precieze patronen of afbeeldingen projecteren voor afstemming en testdoeleinden.
Oaps dienen als MTF (modulatieoverdrachtsfunctie) referentieoppervlakken. Deze oppervlakken helpen bij het meten van de optische prestaties van beeldvormingssystemen. Door een bekende referentie te geven, zorgen OAP's voor een nauwkeurige beoordeling van de beeldkwaliteit.
Het Astra Gemini-project benadrukt het belang van OAPS in krachtige lasersystemen. Optische oppervlakken boden twee hoogwaardige focusserende spiegels voor dit project. Deze spiegels hadden een diameter van 175 mm, een brandpuntsafstand van 285 mm en een off-as afstand van 130 mm. Ondanks hun complexe vorm bereikten de spiegels een oppervlakte -nauwkeurigheid van beter dan λ/15 PV bij 633 nm en hellingsfouten van minder dan λ/10 per cm.
In extreme omstandigheden, zoals hoge temperaturen en sterke magnetische velden, behouden OAP's hun prestaties. Het Astra Gemini -project vereiste spiegels om extreem hoge laserkrachten te verwerken. De OAPS voldeed aan strikte oppervlakte-kras-dig-eisen van beter dan 20/10, waardoor duurzaamheid en betrouwbaarheid wordt gewaarborgd. Hierdoor konden onderzoekers extreme omstandigheden creëren en bestuderen in een gecontroleerde laboratoriumomgeving, zoals temperaturen op het oppervlak van de zon en magnetische velden vergelijkbaar met die in neutronensterren.
OAP's bieden beeldvorming van hoge kwaliteit over een breed scala aan golflengten. In tegenstelling tot sommige optica die last hebben van chromatische aberratie, behouden OAP's consistente prestaties. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen met meerdere golflengten of breedbandlichtbronnen.
Een van de belangrijkste voordelen van OAPS is hun vermogen om gecollimeerd licht te focussen zonder bolvormige aberratie te introduceren. Dit zorgt ervoor dat de gerichte plek scherp en nauwkeurig is, waardoor de algehele beeldkwaliteit wordt verbeterd. Of het nu wordt gebruikt voor het focussen of collimeren, OAP's leveren diffractie-beperkte prestaties.
Het unieke ontwerp van OAPS zorgt voor gemakkelijke toegang tot het brandpunt. In tegenstelling tot gecentreerde parabolische spiegels, focussen OAPS het licht buiten de as. Dit betekent dat het brandpunt niet wordt belemmerd door de inkomende balk, waardoor het gemakkelijker is om te integreren in optische systemen.
OAP's zijn ontworpen om gebruiksvriendelijk te zijn voor systeemintegratie. Hun off-as aard vereenvoudigt de uitlijningsprocessen. Eenmaal uitgelijnd, behouden OAP's hun prestaties, waardoor ze betrouwbare componenten zijn in complexe optische opstellingen.
Het gebruik van OAP's kan kosteneffectiever zijn dan vertrouwen op complexe lensassemblages. Een enkele OAP kan meerdere lenzen vervangen, waardoor de algehele complexiteit en kosten van het optische systeem worden verlaagd. Dit maakt OAPS een praktische keuze voor zowel onderzoeks- als industriële toepassingen.
OAPS wordt geleverd met een verscheidenheid aan coatings met een hoog reflectiviteit op maat van verschillende toepassingen. Deze coatings zorgen voor maximale lichttransmissie in specifieke golflengtebereiken. Of u nu UV-, zichtbare, NIR- of IR -prestaties nodig hebt, er is een OAP -coating die is ontworpen om aan uw behoeften te voldoen.
OAP's zijn veelzijdig in termen van golflengtedekking. Ze kunnen worden geoptimaliseerd voor UV, zichtbare, nabij-infrarood (NIR) en infrarood (IR) -toepassingen. Deze flexibiliteit maakt ze geschikt voor een breed scala aan wetenschappelijke en industriële taken, van spectroscopie tot laserfocus.
Bij het werken met off-axis parabolische spiegels (OAPS) zorgen verschillende ontwerpoverwegingen voor een optimale prestaties en een lange levensduur.
Temperatuurveranderingen kunnen de OAP -prestaties beïnvloeden. Materialen zoals aluminium en gesmolten silica bieden stabiliteit. Aluminium heeft een goede thermische geleidbaarheid, terwijl gesmolten silica bestand is tegen thermische expansie. Het kiezen van het juiste materiaal hangt af van de thermische omgeving van uw applicatie.
OAP's werken vaak met andere optica. In relaissystemen schakelen ze efficiënt tussen focale en leerlingen. Bij het integreren met andere spiegels is uitlijning cruciaal. Verzuim kan afwijkingen veroorzaken en de beeldkwaliteit verminderen.
Juist onderhoud houdt OAPS in topconditie. Stof en vingerafdrukken kunnen de prestaties van het licht verspreiden en afbreken. Gebruik een schone, droge luchtblazer om stof te verwijderen. Gebruik voor koppige plekken een zachte borstel met isopropylalcohol. Vermijd harde chemicaliën die coatings kunnen beschadigen.
Krachtige lasers vereisen speciale aandacht. Intense stralen kunnen OAP -coatings beschadigen. Zorg ervoor dat coatings duurzaam zijn en ontworpen zijn voor hoge intensiteit. Inspecteer regelmatig spiegels op tekenen van schade. Vervang spiegels als u enige degradatie opmerkt om systeemfout te voorkomen.
Coatings zijn cruciaal voor prestaties, maar kunnen delicaat zijn. Gebruik bij het schoonmaken, gebruik zachte methoden om krassen of chemische schade te voorkomen.
A: Een OAP-spiegel is een gedeelte van een parabolische spiegel die zich richt op licht off-as, die meer toegankelijke brandpuntspunten biedt en bundelobstructie wordt vermeden.
A: De offsethoek bepaalt de richting en afstand van het brandpunt van de spiegel. Grotere hoeken bieden meer ruimte rond het brandpunt, maar vereisen mogelijk nauwkeuriger afstemming.
A: Oppervlakteruwheid beïnvloedt lichtverstrooiing. <50 A ruwheid resulteert in minder verspreid licht, wat een betere beeldkwaliteit biedt en is ideaal voor zeer nauwkeurige toepassingen.
A: Ja, OAP-spiegels zijn ideaal voor breedbandsystemen vanwege hun achromatische prestaties, waarbij hoogwaardige beeldvorming over meerdere golflengten wordt gehandhaafd zonder chromatische aberratie te introduceren.
A: Kies een coating op basis van de golflengte van uw laser. Voor UV is verbeterd aluminium goed. Voor zichtbaar voor NIR is beschermd goud het beste. Voor IR biedt beschermd zilver een hoge reflectiviteit.
A: Gebruik een interferometer van de afschuifplaat om de collimatie te controleren. Pas de hoogte, positie en hoek van de spiegel iteratief in beide orthogonale vlakken aan totdat de franjes recht en parallel aan de referentielijn zijn.
We nodigen u uit om onze nieuwste prestaties en aankomende evenementen te verkennen. Doe mee met Spie Photonics West 2025, waar we geavanceerde optische componenten en aangepaste oplossingen zullen presenteren. Bezoek onze stand en ontmoet onze experts. Bekijk ook onze nieuw gelanceerde website-optics voor meer informatie over onze ISO 9001: 2015-certificering en hoe het u ten goede komt. Laten we samen met een betere toekomst bouwen Bandoptics !
Uw feedback is belangrijk. We zijn toegewijd aan continue verbetering en het leveren van eersteklas optische oplossingen. Blijf op de hoogte voor meer updates en voel je vrij om contact op te nemen met vragen of suggesties. Samen kunnen we de grenzen verleggen van wat mogelijk is in fotonica.
