Grundstruktur und optische Eigenschaften sphärischer konkav-metallischer Spiegel
Konkavseitige Beschichtung (üblicherweise verwendet): Die Reflexion erfolgt auf der konkaven Seite. Lichtkonvergenz oder -divergenz wird durch den Krümmungsradius bestimmt.
Planseitige Beschichtung: Die Reflexion erfolgt auf der planen Oberfläche. Die konkave Fläche dient lediglich der Brechungskorrektur des transmittierten Strahlengangs.
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Parameter
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Erläuterung
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Krümmungsradius (R)
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Bestimmt die Brennweite (f = R/2)
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Ein negativer Wert bezeichnet eine konkave Fläche (lichtsammlend)
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Ein positiver Wert bezeichnet eine konvexe Fläche (bei plankonkaven Linsen unüblich)
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Apertur (D)
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Der effektive, lichtdurchlässige Durchmesser. Muss dem Strahldurchmesser angepasst werden, um eine Strahlabschattung zu vermeiden.
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Brennweite (f)
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Steht in direktem Zusammenhang mit dem Krümmungsradius. Beeinflusst die Strahlkontrollfähigkeit.
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Wie wählt man das Material für sphärische plankonkave Linsen aus?
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Substratmaterial
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Wärmeausdehnungskoeffizient
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Anwendungsbereiche
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BK7
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~7.1×10⁻⁶/K
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Günstige Anwendungen im sichtbaren Bereich (VIS) mit mittleren Genauigkeitsanforderungen.
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Quarzglas (Fused Silica)
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~0.55×10⁻⁶/K
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Hochleistungslaser (geringe thermische Verformung), UV-Spektralbereich.
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Silizium (Si)
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~2.6×10⁻⁶/K
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Infrarot-Laser (z.B. CO₂-Laser), benötigt jedoch eine Antireflexbeschichtung.
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D263T
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~7.1×10⁻⁶/K
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Ultradünne/leichte Systeme (z.B. tragbare Geräte), erfordert chemische Verstärkung.
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