菲涅尔透镜和传统透镜的区别
菲涅尔透镜是一种应用广泛的超精密光学透镜器件。例如太阳能聚光发电系统,投影显示系统,激光电视屏幕,尤其是超大型菲涅尔透镜,可以作为超大型透镜或反射面,探索在空间太阳能和巨型反射面的应用。传统透镜和菲涅尔有什么区别?今天我们来谈谈。
传统透镜厚,尺寸小;菲涅尔透镜轻薄大尺寸。
法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔(AugustinFresnel)发明了菲涅尔透镜原理,将球面和非球面的透镜转换成轻薄的平面形状透镜,达到相同的光学效果,然后通过超精密加工,在平面表面加工出大量的光学级环带,每一个环带都起到独立的透镜作用。菲涅尔透镜是实现大型、平面、轻薄透镜的很好方式。
涅尔透镜原理的两种认知
涅尔透镜原理的两种认知
(1)假定1个透镜的折射动能仅仅产生于光学表面层(例如:镜片表面),尽可能多地去除光学材料,同时保持表面的弯曲。
(2)透镜连续表层的一部分“塌陷”在1个平面上。根据模型,它的表面由一系列锯齿状凹陷组成,部分管理中心为椭圆弧线。每个凹面和相邻凹面之间的视角不同,但是都会使光线集中在某个地方,产生一个中央焦点,即镜片的焦点。每个凹陷的形状可以看做1个独立的小透镜,将光源调整为平行面光或钨丝灯。该透镜也能去除部分球形像差。
光学透镜对质量判断的要求
1、具体光学常数与同一批玻璃光学常数的一致性。每一种光学透镜对不同波长的光都有规定的标准折射率,作为光学系统设计的依据。因此,工厂生产的光学透镜的光学常数必须在这些值的允许偏差范围内,否则实际图像质量将不符合设计中预期结果,影响光学仪器的质量。
2、同时,由于同一批仪器通常由同一批光学材料制成,为了便于仪器的统一校正,同一批光学透镜的折射率允许偏差比其与标准值的偏差更严格。
3、高透明度。光学成像的亮度与玻璃的透明度成比例。光学透镜用光吸收系数k∩表示某波长光的透明度。光通过一系列棱镜和透镜后,其能量部分消耗在光学部件的界面反射中,另一部分被介质(玻璃)本身吸收。前者随着玻璃折射率的增加而增加,高折射率玻璃的价值非常大。例如,光学透镜重绥玻璃的表面光反射损失约为6%。