Азы оптики, прошу помощи.

Всем доброго времени суток. Объясните, пожалуйста, одну простую вещь:
КАК коллиматор из китайской лазерной указки собирает ЛДшное излучение в параллельный пучок?
Все дело в том, что линза является асферической?
Т.е. как-бы совмещает в себе две линзы двояковыпуклые, и получается система, похожая на ту, что приведена на рис. 1?
Т.е. для фокусировки в точку необходима обычная двояковыпуклая линза (навели фокус на спичку - загорелась), а для получения параллельного пучка с малым расхождением нужна асферическая линза?
Посоветуйте литературу именно по геометрической оптике (применения линз, характеристики), а то у меня только Ландсберг, а там все сложно и непонятно

 

все куда проще

линза расположена так что фокус точно попадает на излучающий торец кристалла ЛД
поэтому после линзы свет от него идет параллельно

линза указки не асферическая
главная линза в приводе частично выполнена с применением линзы френеля (для максимального сокращения фокусного расстояния... до 1мм)

для целей коллимирования не нужны асферические линзы, не нужны комбинации с компенсацией астигматизма, комы, аберраций
ибо источником света является маленькая точка и источник достаточно когерентен

главные критерии применяемые к линзе для коллимирования лазерного луча следующие:
1. маленькое фокусное расстояние (диаметр получаемого луча примерно равен фокусу линзы)
2. максимальная точность изготовления линзы
3. (для мощных лазеров) высокая температурная стойкость и минимальный коэффициент теплового расширения

 

Е-мое, как все просто то! Спасибо за разъяснение, а то со мной чуть не случилось горе от ума.
Вопрос немного не в тему, но: как же вы достаете линзы из пластикового корпуса (там, где магн. катушки)? Она там на клей присобачена, и достать ее, ни разу не коснувшись пальцами и не поцарапав отверткой для часов или иголкой (наверняка этими инструментами достаете) крайне трудно..

 

Ничего там трудного нет. При наличии шила, пинцета и прямых рук всё получается на ура .

 

Хм, действительно, только что попробовал вынуть - нормально досталась. Положил храниться в домик из туалетной бумаги
Спасибо за ответы, вопросов больше не имею

 

Не хотел отдельную тему создавать, посему отпишу здесь.
В этой теме forum/viewtopic.php?f=3&t=42 Артемка написал следующее:

Собсно, вопрос, уважаемые знатоки: почему важно фокусное расстояние? Мне представляется, что это не имеет никакого значения, (даже - чем меньше, тем лучше, энергию терять не будем, поскольку от источника до линзы расстояние мало) а важен диаметр линзы. Так ли это?

 

underketzer
Чем больше фокусное расстояние - тем больше диаметр луча. Но при этом настраивать легче, т.к. масштабы другие.

 

...А чем больше диаметр луча, тем меньше у него расходимость. На больших расстояниях большая оптика очень кстати.

 

да, но чем больше фокусное расстояние, тем меньше энергии из конусного выходного пучка попадает в линзу, верно?
Т.е. по-идее, что-бы не потерять энергии, но получить жирный пучок с малым расхождением, нужна вот такая вот система?
добавлено: немного неверно нарисовал фокусы первой линзы, очевидно, что фокусное расстояние одинаково.

 

Неверно. В данном случае твоя линза ничего не сделала. Выделенные участки одинаковы:
[attachment=2:289ou3un]Untitled-1.png[/attachment:289ou3un]

И будет тоже самое, что и:
[attachment=1:289ou3un]Untitled-2.png[/attachment:289ou3un]

Если линза достаточно большая - пучок попадёт ВЕСЬ. Для наглядности приведу пример, как делать не надо:
[attachment=0:289ou3un]F_wrong.png[/attachment:289ou3un]

Вот что значит "излучение теряется". Оптика легко поддаётся визуальному понимаю, и придумывать ничего не надо

 

Городить систему линз тоже нежелательно, при наличии подходящей линзы. Это лишние искажения и потери.
Важен как диаметр, так и фокусное растояние. Я уже писал выше, что у обычного ЛД пучёк расходится на 30 градусов. Т.е. чтоб линза уловила весь поток излучения - её диаметр должен быть 1/2 от её фокусного растояния. ЛД не во все стороны светит. Ловить там больше нечего.

И ещё. На многих рисунках тут поток излучения неоднократно переворачивается, проходя через фокусы линз. Это излишество - чем мощнее линза - тем больше в ней потерь на переотражения, искажения и т.п. Если в наличии есть недостаточно сильные линзы - можно сделать вот так: