Capacidade de usinagem de grande porte

Lentes ópticas de grande porte (normalmente componentes ópticos com diâmetros que variam de dezenas de centímetros a vários metros) desempenham um papel crucial na tecnologia óptica moderna, com aplicações em diversas áreas, como observação astronômica, física de lasers, manufatura industrial e equipamentos médicos. A seguir, detalhamos cenários de aplicação, funções e casos típicos:

1, Capacidade de coleta de luz aprimorada

Princípio: Lentes maiores correspondem a uma maior abertura de luz (área efetiva), permitindo a coleta de mais energia luminosa.

Cenários de aplicação:

Observação astronômica: Por exemplo, as 18 lentes de berílio de grande porte do Telescópio James Webb capturam a fraca luz das estrelas a 13 bilhões de anos-luz de distância, expandindo a área de coleta de luz.

2, Resolução óptica e precisão de imagem aprimoradas

Princípio: De acordo com o critério de Rayleigh, quanto maior a abertura da lente, maior a resolução limitada pela difração (fórmula: θ≈1,22λ/D, onde D é o diâmetro da lente).

Cenários de aplicação:

Satélites de sensoriamento remoto: lentes objetivas de grande porte (por exemplo, a lente de 2,4 metros do satélite Keyhole dos EUA) podem detectar alvos terrestres na escala de 0,1 metro.

3，Modulação da fase da luz, amplitude e polarização

Realização técnica: As características da frente de onda da luz são alteradas pelo design do formato da superfície (por exemplo, superfícies parabólicas e asféricas) ou processos de revestimento na lente.

Aplicações típicas:

Detectores de ondas gravitacionais (LIGO): lentes de sílica fundida de grande tamanho mantêm a estabilidade de fase da interferência do laser por meio de formas de superfície de alta precisão (erros <1 nanômetro).

Sistemas ópticos de polarização: polarizadores de grande porte ou placas de onda são usados em equipamentos de processamento a laser para controlar o estado de polarização dos lasers e otimizar os efeitos do processamento de materiais.