G-Lens渐变折射率透镜.ppt

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1、Graded Index(GRIN)LensesWhat is GRIN lensesGRIN lenses are short cylindrical lengths of glass with a graded refractive index:the index decreases with the square of the distance from the axis of the lens.GRIN lenses are very similar to graded index fibre and are sometimes called SELFOC lenses.Spheric

2、al lens&GRIN lens1、均匀折射率分布材料2、依靠弯曲的光学界面 实现光学成像3、通过非球面来克服像差，提高成像质量1、渐变折射率分布材料2、依靠光线轨迹的弯曲 实现光学成像3、通过优化折射率分布，提高成像质量自聚焦透镜的基本特征自聚焦透镜的基本特征平方率折射率分布光线轨迹为cos或sin曲线从一点发出的不同角度的光线将会聚于另一点，形成“自聚焦”具有独到特点：体积小、平端面超短焦距组合透镜成像特性可以弯曲成像直角坐标系中的射线方程直角坐标系中的射线方程光线的传播轨迹光线的传播轨迹透镜传输矩阵透镜传输矩阵qdsdxdydz近轴子午光线近似近轴子午光线近似透镜传输矩阵透镜传输矩阵矩

3、阵光学符号公约矩阵光学符号公约(1)原点:顶点、主点或焦点(2)线段:以原点为基点,顺光线传播方向为正,反之为负;(3)角度:以光轴或端面法线为基轴,从基轴向光线转动,顺时针为负,逆时针为正;(4)标记:在成象图中出现的几何量(长度和角度)均取绝 对值,正量直接标注,负量冠以“-号之后标注。透镜成像矩阵透镜成像矩阵总成像矩阵总成像矩阵利用透镜传输矩阵S进行简化:GRIN透镜的成像（透镜的成像（I）GRIN透镜的成像（透镜的成像（II）GRIN透镜的成像（透镜的成像（III）GRIN透镜的成像（透镜的成像（IV）GRIN透镜的成像（透镜的成像（V）GRIN透镜的成像（透镜的成像（VI）透镜成像性质透镜成像性质表GRIN透镜的应用：准直透镜的应用：准直-聚焦聚焦0.25P lens:on axis0.25P lens：off axisGRIN透镜的应用：光源耦合透镜的应用：光源耦合0.23P lens：angle compress0.29P lens：facula compress自聚焦透镜的重要特性自聚焦透镜的重要特性重要性能参数：焦距：f=-1/n0A1/2sin(A1/2L)聚焦参数：A=2D/a2数值孔径：NA=n0(2D)1/2节距：P=2p/A1/2成像特性：与透镜长度有关：1/4 节距透镜1/2 节距透镜0.23节距透镜0.29 节距透镜