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[[Datei:Bessel beam.svg|mini|Ein Axicon erzeugt einen [[Bessel-Strahl|Bessel-ähnlichen Strahl]]]]

Ein '''Axicon''' ist eine spezielle, [[Konus|konisch]] geschliffene [[Linse (Optik)|Linse]]. Ein Axicon bildet eine Punktquelle auf eine Linie entlang der optischen Achse ab, oder transformiert einen Laserstrahl in einen Ring.<ref name="DOI10.1364/JOSA.44.000592">{{cite journal |author=JOHN H. MCLEOD |year=1954 |title=The Axicon: A New Type of Optical Element |journal=Journal of the Optical Society of America |volume=44 |issue=8 |pages=592 |doi=10.1364/JOSA.44.000592 |id={{ISSN|0030-3941}} |url=http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=josa-44-8-592 |language=en}}</ref>

== Allgemeines ==
Axicons sind konische Linsen, welche ein ringförmiges Strahlprofil erzeugen und in der wissenschaftlichen Forschungsarbeit bzw. bei verschiedenen Laser-Anwendungen eingesetzt werden.<ref name="DOI10.1364/JOSA.44.000592" /> Sie können sowohl [[Konvexlinse|konvex]] als auch [[Konkavlinse|konkav]] sein und aus jedem optischen Material hergestellt werden. Durch die Kombination mit weiteren Axicons oder Linsen lassen sich vielfältige Strahlprofile erzeugen.
Das durch ein Axicon erzeugte Strahlprofil ist ein lokal begrenzter [[Bessel-Strahl|Bessel-ähnlicher Strahl]], welcher als Folge der [[Interferenz (Physik)|Interferenz]] aller Teilstrahlen entlang der optischen Achse entsteht. Folglich weist dieser „selbst-heilende“ Eigenschaften und ein schmales Hauptmaximum auf.<ref>{{cite journal |author=V. Garcés-Chávez |coauthors=D. McGloin, H. Melville, W. Sibbett and K. Dholakia |year=2002 |title=Simultaneous micromanipulation in multiple planes using a self-reconstructing light beam |journal=Nature |volume=419 |issue=6903 |pages=145–7 |doi=10.1038/nature01007 |pmid=12226659 |url=http://www.st-andrews.ac.uk/~atomtrap/papers/Nature.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20060919043112/http://www.st-andrews.ac.uk/~atomtrap/papers/Nature.pdf |archive-date=2006-09-19 |language=en}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=K. Dholakia, D. McGloin and V. Garcés-Chávez |Titel=Optical micromanipulating using a self-reconstructing light beam |Datum=2002 |Sprache=en}}</ref>

== Besonderheiten und Besselstrahlformung ==
Einzelne Axicons werden üblicherweise dazu verwendet, eine ringförmige Lichtverteilung zu erzeugen, welche entlang der [[Optische Achse (Optik)|optischen Achse]] über einen gewissen Bereich lateral konstant ist. Diese Besonderheit resultiert dabei aus der Generierung von (nicht beugenden) Bessel-ähnlichen Strahlen mit hauptsächlich vom Axiconwinkel α festgelegten Eigenschaften.
[[Datei:Erzeugen von Besselstrahlen durch ein Axicon.png|mini|Erzeugen von Besselstrahlen durch ein Axicon]]
Für eine Vielzahl von Anwendungen gibt es folglich zwei Bereiche von Interesse: ein langer Bereich mit einer fast konstanten Intensitätsverteilung (a) und eine ringförmige Fernfeldintensitätsverteilung (b). Der Abstand (a) hängt vom Winkel α des Axicon und dem Durchmesser (Ø<sub>EP</sub>) des einfallenden Strahls ab. Der Durchmesser der ringförmigen Fernfeldintensitätsverteilung (b) ist proportional zur Länge l. Dabei beträgt die Ringbreite etwa die Hälfte des Durchmessers des einfallenden Strahls.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.asphericon.com/blog/detail/strahlformung-unter-nutzung-von-axicons |titel=Strahlformung unter Nutzung von Axicons - Anwendungsfelder |hrsg=asphericon GmbH |datum=2017-04-26 |sprache=de |abruf=2020-11-24}}</ref>

== Anwendungsgebiete ==
Axicons werden in der wissenschaftlichen Forschungsarbeit und bei verschiedenen Laseranwendungen eingesetzt, welche ein ringförmiges Strahlprofil erfordern, welches über einen gewissen Bereich entlang der optischen Achse eine nahezu identische Verteilung aufweist.

Eine weitere Anwendung von Axicons besteht in [[Teleskop]]en, in denen das gewöhnlich verwendete sphärische Objektiv durch ein Axicon ersetzt wird.<ref>{{Literatur |Autor=John H. McLeod |Titel=The Axicon: A New Type of Optical Element |Sammelwerk=JOSA |Band=44 |Nummer=8 |Datum=1954-08-01 |Seiten=592–597 |DOI=10.1364/josa.44.000592 |Online=[https://www.osapublishing.org/abstract.cfm?uri=josa-44-8-592 Online] |Abruf=2017-08-14 |Sprache=en}}</ref> Ein solches Teleskop kann zeitgleich Ziele in Entfernungen von einem Meter bis zur Unendlichkeit fokussieren ohne Anpassungen vorzunehmen zu müssen.

Axicons können zudem in der Laser-Augenchirurgie<ref>{{Literatur |Autor=Haw, Weldon W., MD, and Edward E. Manche, MD. |Titel=Prospective Study of Photorefractive Keratectomy for Hyperopia Using an Axicon Lens and Erodible Mask. |Sammelwerk=Journal of Refractive Surgery |Band=16 |Nummer=6 |Datum=2000-11-01 |Seiten=724-30 |Sprache=en}}</ref> genutzt werden. Die Fähigkeit einen [[Laserstrahl]] in ein ringförmiges Strahlprofil zu fokussieren ist bei der Glättung und dem Abtrag von Hornhautgewebe hilfreich. Durch die Kombination eines konvexen und eines konkaven Axicon, sowie die Variation des Abstandes zueinander, kann der Durchmesser des Rings für eine optimale Leistungsverteilung eingestellt werden.
[[Datei:Abhängigkeit der Ringweite vom Axiconwinkel.jpg|alternativtext=Abhängigkeit der Ringweite vom Axiconwinkel|gerahmt|Abhängigkeit der Ringweite vom Axiconwinkel]]

'''Weitere Anwendungen'''
* Lasermaterialbearbeitung
* Anwendungen zur Vermessung und Ausrichtung
* Forschung & Wissenschaft

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Linse]]
[[Kategorie:Physikalisches Prinzip eines Optischen Bauteils]]

Axicon - Versionsgeschichte

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