En primer lugar, vamos a conseguir que el usuario Jim comentario de abajo para preservarlo, ya que es la primera idea esencial:
Tenga en cuenta que usted puede tratar el origen como un punto focal. Entonces cualquier lente que es lo suficientemente grande para manejar el láser puede ser utilizado. Solo tienes que poner es la distancia focal de la fuente
Ahora, para agregar a los BRAZOS del gran respuesta, usted tiene un trivial problema de diseño.
Si vas formulario del BRAZO propuesta, entonces las dos lentes "intensificar" el ancho de haz es lo que se conoce como un Telescopio de Galileo: la primera lente es una lente divergente de la que forma un virtual foco del haz colimado y, a continuación, el segundo es un convergentes que collimates la primera len virtual de enfoque, es decir, la lente dos puntos focales están en la parte superior de uno al otro. Tengo otra sugerencia que aparece a continuación.
Usted probablemente tendrá que encontrar a alguien en su escuela (si eres un investigador de la universidad) con el diseño óptico de habilidades y el acceso a un programa como Zemax o Código de V. Si usted está en la industria, usted tendrá que comprar en este tipo de experiencia. Puesto que usted está diseñando un sistema para la imagen de sólo un punto del eje, que probablemente podría escribir un simple raytracer en Mathematica y utilizarlo para optimizar la siguiente idea general.
Su sistema, algo irónico teniendo en cuenta su enorme tamaño, es prácticamente el mismo problema de diseño de alta potencia, el infinito conjugado objetivo de microscopio. Nacido y el Lobo, "los Principios de la Óptica" tiene una buena descripción de la idea general, el uso de la aplanatic puntos de una lente esférica. La sección 6.4, especialmente en el marco del debate de la alta potencia del objetivo, es una lectura obligada para usted. La idea básica es que uno utiliza una secuencia de débilmente convergente lentes para colimar el haz en muchos pasos. Vamos a usar un pequeño diámetro de la óptica cerca de su haz de convergencia del haz un poco: de esta forma una imagen virtual del foco del láser de salida en un punto que está detrás del foco real. A continuación, un poco más grande óptica converge el rayo un poco más, haciendo una imagen virtual aún más atrás del láser. Finalmente está la colimación de la luz a partir de una imagen virtual que puede ser metros de distancia: el truco es sólo hacer un poco de convergencia a la vez: débil lentes de muy baja aberración: si se dividen un total de potencia óptica entre el $n$ lentes, cada una aberración varía aproximadamente entre el$\frac{1}{n^2}$$\frac{1}{n^4}$, así que usted puede conseguir drástica reducción de la aberración por esta división. He esbozado la idea de a continuación:
![Collimator]()
Incluso es posible que alguien como QED Tecnologías podría construir una enorme personalizado asférica para hacer su trabajo con un único objetivo: QED uso magneto de acabado para crear todo tipo de formas a la magnífica calidad de la superficie. Aquí es donde el flujo de abrasivo, ferromagnéticos líquido es controlado a través de precisas campos magnéticos por un equipo que utiliza el líquido para cortar la superficie, a continuación, automáticamente se inspecciona la superficie interferometrically luego hace otra pulido pasar automáticamente a construir casi cualquier tipo de superficie que usted necesita. (DESCARGO de responsabilidad: yo no trabajo para QED ni he hecho el trabajo para ellos y ni soy un inversor en ellos: yo simplemente encontrar sus procesos fascinante: que son bastante único para QED y extremadamente precisa y eficaz. Por desgracia QED están teniendo un tiempo difícil encontrar suficientes clientes como para sus más excelentes habilidades en un sector tan especializado).
Dependiendo de su aberración necesidades, la construcción de este sistema de costumbre o esférico esférico óptica será muy desperdiciador de tiempo a ti mismo o muy costoso si usted necesita para comprar las habilidades. Definitivamente, me gustaría probar el de Fresnel idea de la primera, aunque esto va a tener pérdidas.
Dos comentarios vale la pena destacar:
De usuario ThePhoton
RE: "podría escribir un simple raytracer en Mathematica y utilizarlo para optimizar la siguiente idea general." Conocí a un hombre que lo hizo una vez, y el resultado fue Optica
Mi propia copia de Optica costar varios miles de dólares, pero hay académico versiones. Usted necesita sólo un subconjunto muy pequeño para su problema.
De usuario J...:
Por el precio de un trabajo personalizado como este, si aberraciones eran importantes, que probablemente podría encontrar un usado 6" interferómetro que ofrecen una excelente haz colimado.
Esta es una excelente sugerencia. 4" y 6" son de tamaños estándar para los interferómetros: hay muchos colimadores y haz expansores para ellos, flotando alrededor. Este sitio puede ser digno de una mirada.
Usted necesita saber que su haz de salida se desvía en $\frac{\sqrt{3}}{2}\approx 0.87{\rm NA}$ (apertura numérica) y esto es lo que quieres para colimar a un 4.52" de diámetro: esta es la especificación debe permitir que los proveedores de saber. El objetivo de la entrada - 0.87 NA - es MUY rápido - más rápido que la mayoría de los interferómetro de colimadores he visto (que la óptica de hablar - que históricamente se trata de lentes de la cámara: la más grande es la apertura numérica, más la luz se deja y por lo tanto más rápido que ofrecerá una imagen adquirida).
