レーザービームエクスパンダー
レーザービームエキスパンダは、レーザー光線の直径を拡大しつつそのコリメーション性とコヒーレンス性を維持するように設計された高度な光学機器です。この重要な装置は、最適な性能を得るためにビームサイズの調整が必要となる多くのレーザー応用分野において不可欠な構成要素となっています。レーザービームエキスパンダの主な機能は、特定の配置で配置された2つ以上のレンズからなる、綿密に設計された望遠鏡式光学系を通じてビーム径を拡大することです。一般的な構成にはガリレオ式およびケプラー式があり、それぞれ用途に応じた明確な利点を持っています。ガリレオ式は負の入力レンズと正の出力レンズから構成され、中間焦点を持たないコンパクトなシステムであり、高出力アプリケーションに最適です。一方、ケプラー式は2つの正レンズを使用し、中間に焦点を持つことで優れたビーム品質補正能力を提供します。現代のレーザービームエキスパンダの技術的特徴には、損失を最小限に抑え不要な反射を防ぐための反射防止コーティング、波面歪みを極限まで抑える精密製造された光学素子、そしてさまざまな環境条件下でも光学アライメントを保持する堅牢なメカニカルハウジングが含まれます。多くの最新モデルでは、可変倍率機能を備えており、ユーザーが特定の要件に応じて出力ビーム径を微調整できるようになっています。さらに進化したタイプには、モーター駆動のズーム機能、コンピュータ制御の位置決めシステム、統合型のビーム品質監視センサーなどが搭載されている場合もあります。光学設計上の考慮事項としては、色収差の補正、球面収差の低減、熱的安定性に細心の注意を払い、異なる動作条件下でも一貫した性能を確保しています。応用範囲は、材料加工、科学的研究、通信、防衛システム、医療処置など多岐にわたります。製造現場では、レーザービームエキスパンダにより溶接、切断、マーキングなどの工程におけるスポットサイズを正確に制御できます。研究施設では、干渉計測、分光法、ビーム整形実験に使用されています。レーザービームエキスパンダが提供する汎用性と精度は、ビーム特性を正確に制御・維持しなければならない厳しい用途において、これらを不可欠なツールとしています。