This paper presents one of the possible designs for beam monitoring/ diagnostic telescope. The purpose of this catadioptric system is to attenuate and demagnify the input beam so it can be imaged on the Shack-Hartmann wavefront sensor or other optoelectronic device. These optical systems are used within the high power laser facilities to diagnose beam quality and possibly to correct wavefront errors by joint use with adaptive optics. One of the demands on the system presented here is to use stock optics, or low-cost custom optics. The aim is to image the beam on commercially available Shack-Hartmann sensor by Thorlabs. and Článek představuje jedno z možných řešení teleskopů určených pro diagnostiku a monitorování laserových svazků (beam diagnostics/monitoring telescope). Jedná se o katadioptrický systém, jehož účelem je utlumit a zmenšit vstupní svazek pro zobrazení na Shackův-Hartmannův senzor vlnoplochy, či jiný diagnostický optoelektronický prvek. Optické soustavy tohoto typu se využívají ve vysokovýkonových laserových centrech, kde slouží k posuzování kvality laserových svazků a jejich případné korekci s pomocí adaptivní optiky. Jedním z požadavků kladených na zde prezentovaný systém je možnost využití komerčně dostupných (stock) optických komponent nebo relativně levně vyrobitelných elementů. Cílem návrhu je zobrazení vstupního svazku na běžně dostupný Shackův-Hartmannův senzor dodávaný společností Thorlabs.
The aim of the AIRFLY (air fluorescence yield) project is to simulate and to measure the process of the fluorescence and Cherenkov emission produced by impact of cosmic rays on molecules of nitrogen in high level atmosphere. Several setups were designed to measure fluorescent and Cherenkov light. In this paper we report the chamber with controlled atmosphere to simulate conditions in various levels of the Earth atmosphere. The chamber was designed in the Institute of Physics of Academy of Sciences of the Czech Republic in cooperation with the Faculty of Mechanical Engineering, Czech Technical University and the Joint Laboratory of Optics of Palacky University and Institute of Physics of Academy of Sciences in Olomouc. and Cílem projektu AIRFLY je napodobit a proměřit proces fluorescenční a Čerenkovské emise vznikající dopadem kosmického záření na molekuly dusíku ve vyšších vrstvách atmosféry. Bylo navrženo několik uspořádání pro měření fluorescenčního a Čerenkovského světla. V tomto článku je popsána komora s řízenou atmosférou pro modelování podmínek v různých výškách zemské atmosféry. Komora byla zkonstruována ve Fyzikálním ústavu AV ČR ve spolupráci se Strojní fakultou ČVUT a Společnou laboratoří optiky Univerzity Palackého a FZÚ AV ČR v Olomouci.
The fluorescence detector array of single-pixel telescopes is a low-cost, large-area, next-generation experiment for the detection of ultrahigh-energy cosmic rays via the atmospheric fluorescence technique. The proposed design involves the deployment of several hundred large field-of-view fluorescence telescopes on a regular grid of several thousand square kilometres in ground area. This paper describes the optical design of the telescope, as well as its mechanical support structure. and Pole fluorescenčních detektorů složené z jednopixelových teleskopů představuje levný experiment nové generace observatoří pro detekci vysokoenergetického kosmického záření snímaného na velké rozloze za použití fluorescence sekundárního záření v atmosféře. Předkládaný projekt počítá s několika sty fluorescenčních teleskopů umístěných v pravidelné síti na ploše několika tisíc čtverečných kilometrů. Příspěvek popisuje optický návrh teleskopu a také podpůrnou mechanickou konstrukci teleskopu.
The influence of Gaussian beam clipping by an aperture was already described by a laser optics pioneer Anthony E. Siegmann in his famous book Lasers. Nowadays, it is more important than ever to optimize the optical system not only performance-wise, but also fiscal-wise. Because of fiscal reasons it is demanded to minimize the aperture of optical components while maintaining the power level of transmitted beam or a quality of the image. In other words, only small margins, for example to compensate alignment errors, are allowed. The main reason are financial expenses being strongly increasing with an increase of an aperture diameter. In this contribution Wyrowski VirtualLab Fusion is used to aid investigation of the influence of aperture size on the beam-clipping without taking into account diffraction phenomena. and Vlivem konečné apertury optických prvků na přenos výkonu gaussovských svazků se zabýval již průkopník laserové fyziky a optiky Anthony E. Siegman [1]. Dnes je důležitější než kdykoli předtím, aby soustavy optických prvků byly optimalizovány nejen z hlediska svých optických charakteristik, ale rovněž z ekonomických důvodů. Proto je požadováno, aby velikost optického prvku byla minimální a přitom bylo zajištěno splnění kritérií kladených na přenos výkonu a na kvalitativní parametry přeneseného obrazu nebo svazku. Jakákoliv rezerva velikosti apertury, nutná např. kvůli dodržení tolerancí justáže systému, musí být minimalizována, neboť náklady na výrobu optických prvků a nároky na jejich kontrolu prudce rostou s velikostí jejich apertur. V tomto příspěvku bude ukázáno využití softwaru Wyrowski VirtualLab Fusion právě k určení vlivu konečné apertury na přenos výkonu světelných svazků bez uvážení difrakčních jevů.
In the previous paper called ''Aperture size influence on beam clipping of super-Gaussian beams with use of VirtualLab'' purely a power transmission issues were revealed to the reader. Influence of diffraction in the focal plane was not considered in the previous model. In the actual paper the study is extended by adding the investigation of diffraction effects in the focal plane and by the analysis of the apodization masks influence on these effects. Simultaneously the need to introduce new metrics, or at least strongly modify the old ones to assess the beam quality is demonstrated. To aid presented simulations Wyrowski VirtualLab Fusion is used. and Předchozí příspěvek nazvaný ''Vliv konečné apertury na přenos výkonu super-gaussovských svazků'' byl věnován numerické simulaci vlivu velikosti apertury optického systému na přenos výkonu gaussovských a super-gaussovských svazků. V aktuálním příspěvku je studovaná problematika rozšířena o difrakční jevy a je také ukázán vliv apodizačních masek na charakter stop v ohniskové rovině. Zároveň bude demonstrována nutnost zavést buď nové metriky pro charakterizaci kvality svazku, nebo přinejmenším ty stávající dostatečně upravit potřebám studia fokusace super-gaussovských svazků používaných pro přenosy vysokovýkonových laserových svazků. K simulacím je využito optického simulačního prostředí Wyrowski VirtualLab Fusion.