1. Krátke predstavenie expandéra lúčov
Expandér svetla alebo laserového lúča je vedecký nástroj, ktorý dokáže rozšíriť vstupný lúč paralelného svetla alebo lasera na väčší výstupný lúč. Pokiaľ ide o použitie, prístroj je podobný teleskopu a vytvára lineárne teleskopické lúče alebo hranolové lúče, ako sú lúče, ktoré možno vidieť, keď sa svetlo odráža od kryštálovej plochy kryštálu. Expandéry laserového lúča sa používajú v takmer desiatich vedeckých aplikáciách v laserovej fyzike a ich výstupných lúčov na meranie, ako je laserové mikroobrábanie, krájanie solárnych článkov, diaľkové snímanie a vedecké experimenty v mnohých iných oblastiach. Bez ovplyvnenia farebnosti sa ich zväčšenia lúča zámerne vyhýbajú zaostrovaniu, čo umožňuje najmenšie aplikácie (ako sú mikroskopy) až po najväčšie astronomické merania. Vyvinuté vyspelými teleskopickými optickými systémami majú vysokú priepustnosť a nízke skreslenie.
Väčšina funkcií dostupných v expandéroch laserového lúča je vhodná pre štandardné vstupné otvory a dokáže zachovať presné lúče bez ohľadu na vlnovú dĺžku. Expandéry laserového lúča dokážu spracovať svetlo z ultrafialového spektra, prejsť všetkými viditeľnými oblasťami a vstúpiť do infračervenej oblasti a môžu znížiť dĺžku ďalekohľadu. Sú navrhnuté pre variabilné a pevné výstupné konfigurácie s ovládacími prvkami nastavenia stĺpca.
Pre niektoré pozadia sú optické teleskopy ohňovzdorné alebo reflexné. Refrakčné teleskopy lámu svetlo cez šošovky, ktoré ohýbajú alebo lámu svetlo, zatiaľ čo odrazové teleskopy používajú na odraz svetla veľké optické šošovky. Expandér laserového lúča je v podstate ďalekohľad a jeho princíp spočíva v tom, že divergencia lúča a pomer expanzie lúča majú rovnaký faktor. Expandér lúča s nižším výkonom je založený na konštrukcii teleskopu Galileo so skupinami šošoviek so záporným vstupom a kladným výstupom. Existujú však aj konštrukcie teleskopov Kepler, ktoré majú v strede dierkovú zaostrovaciu šošovku a dve pozitívne šošovky, ktoré sú veľmi dlhé a škálovateľné.
Miesto obrazovej šošovky a šošovky objektívu vytvoreného konštrukciou expandérov laserového lúča je opačné ako v ďalekohľade Kepler. Vstupný cylindrický lúč je zaostrený do bodu medzi šošovkami, kde sa teplo lasera hromadí a ohrieva vzduch, čo spôsobuje skreslenie čela vlny. Preto sa zvyčajne uprednostňuje dizajn Galileo, aby sa zabránilo skresleniu. Keďže expandér laserového lúča zosilní vstup lasera s nastaveným expanzným výkonom, zníži divergenciu lúča na výstupe s rovnakým výkonom a pri väčšej vzdialenosti bude valcový lúč menší.
2. Konštrukcia expandéra nosníka
Takzvaná hybridná mimodutinová optická konštrukcia v expandéri lúča využíva konvexnú šošovku po štandardnom expandéri lúča. Jeho tvar je podobný zakriveniu ľudského oka, výsledkom čoho je viacnásobný hranolový efekt. Tieto rozšírené lúče môžu byť vyžarované na veľkú vzdialenosť, ale pri pohľade z uhla vyzerajú veľmi tenké. Tieto čiarové iluminácie sa používajú v interferometrických postupoch pre optické a inžinierske metrologické merania. Používajú sa aj v jadrovej, časticovej a plazmovej fyzike.