Capacité d'usinage de grande taille

Les lentilles optiques de grande taille (composants optiques dont le diamètre varie de quelques dizaines de centimètres à plusieurs mètres) jouent un rôle essentiel dans la technologie optique moderne, avec des applications dans de nombreux domaines tels que l'observation astronomique, la physique des lasers, la fabrication industrielle et les équipements médicaux. Voici quelques exemples d'application, de fonctions et de cas typiques :

1. Capacité de collecte de lumière améliorée

Principe : Une taille de lentille plus grande correspond à une ouverture lumineuse plus grande (surface effective), permettant de collecter plus d'énergie lumineuse.

Scénarios d'application :

Observation astronomique : Par exemple, les 18 grandes lentilles en béryllium du télescope James Webb capturent la faible lumière des étoiles à 13 milliards d'années-lumière en élargissant la zone de collecte de lumière.

2. Résolution optique et précision d'imagerie améliorées

Principe : Selon le critère de Rayleigh, plus l'ouverture de l'objectif est grande, plus la résolution limitée par diffraction est élevée (formule : θ≈1,22λ/D, où D est le diamètre de l'objectif).

Scénarios d'application :

Satellites de télédétection : les objectifs de grande taille (par exemple, l'objectif de 2,4 mètres du satellite américain Keyhole) peuvent résoudre des cibles au sol à l'échelle de 0,1 mètre.

3. Modulation de la phase, de l'amplitude et de la polarisation de la lumière

Réalisation technique : Les caractéristiques du front d'onde de la lumière sont modifiées par la conception de la forme de la surface (par exemple, surfaces paraboliques, asphériques) ou par des processus de revêtement sur la lentille.

Applications typiques :

Détecteurs d'ondes gravitationnelles (LIGO) : des lentilles en silice fondue de grande taille maintiennent la stabilité de phase des interférences laser grâce à des formes de surface de haute précision (erreurs < 1 nanomètre).

Systèmes optiques de polarisation : des polariseurs ou des plaques d'onde de grande taille sont utilisés dans les équipements de traitement laser pour contrôler l'état de polarisation des lasers et optimiser les effets de traitement des matériaux.