又稱變折射率透鏡或非均勻介質透鏡，通常簡稱梯析(GRIN)透鏡。這是使用具有梯度折射率的介質設計和製造的光學成像元件。
基本介紹
- 中文名：梯度折射率透鏡
- 別稱：變折射率透鏡或非均勻介質透鏡
- 簡稱：梯析(GRIN)透鏡
- 材料：具有梯度折射率的介質
正文,
正文
又稱變折射率透鏡或非均勻介質透鏡，通常簡稱梯析(grin)透鏡。這是使用具有梯度折射率的介質設計和製造的光學成像元件。可製作梯折透鏡的梯折材料可分：
①軸向梯度。折射率沿軸向變化，等折射率面是垂直於光軸的平行平面系。一個具有軸向梯度的球面元件等效於一個均勻介質的非球面透鏡。
②徑向梯度。折射率沿徑向變化，等折射率面是中心軸對稱的圓柱面系。其中圓柱端面垂直於軸者稱伍德透鏡，1905年由R.W.伍德製得，其作用如同會聚(發散)透鏡。用正一倍放大率的伍德透鏡組成的陣列，已用作商品化的光學複印機的光學組件，它大大縮小了複印機的體積，也提高了光照的均勻性。
③層狀梯度。折射率沿垂直於含光軸的某一平面變化,等折射率面是平行於光軸的平面系,其梯度平板具有類似柱面透鏡的作用，光束在梯度方向上具有會聚（發散）作用。若折射率二次方作線性變化，則具有類似稜鏡的作用。
④球梯度。折射率按離定點的距離變化，等折射率面為中心點對稱的球面系。大氣層近似這種梯度；1854年提出的麥克斯韋魚眼和1944年提出的盧內堡透鏡皆屬此類。前者是一個理想成像的絕對儀器，後者由於能寬角度掃描而用於徽波天線方面。
此外，還有等折射率面為拋物面系的拋物線梯度、等折射率面是中心軸對稱的圓錐面系的錐狀梯度等。昆蟲眼睛就近似於拋物線梯度的情形。梯度元件因形小體輕，結構簡單，可用作皮下組織顯徽鏡、內窺鏡、攝影物鏡、施密特校正板等光學元件，尤宜於用作航天、彈載儀器的光學組件。梯折透鏡自1969年用離子擴散技術制出自聚焦元件以來，各種製作技術陸續產生，為梯折透鏡設計和製造提供了各種材料，隨著製造技術的改進，其前景令人鼓舞。
①軸向梯度。折射率沿軸向變化，等折射率面是垂直於光軸的平行平面系。一個具有軸向梯度的球面元件等效於一個均勻介質的非球面透鏡。
②徑向梯度。折射率沿徑向變化，等折射率面是中心軸對稱的圓柱面系。其中圓柱端面垂直於軸者稱伍德透鏡，1905年由R.W.伍德製得，其作用如同會聚(發散)透鏡。用正一倍放大率的伍德透鏡組成的陣列，已用作商品化的光學複印機的光學組件，它大大縮小了複印機的體積，也提高了光照的均勻性。
③層狀梯度。折射率沿垂直於含光軸的某一平面變化,等折射率面是平行於光軸的平面系,其梯度平板具有類似柱面透鏡的作用，光束在梯度方向上具有會聚（發散）作用。若折射率二次方作線性變化，則具有類似稜鏡的作用。
④球梯度。折射率按離定點的距離變化，等折射率面為中心點對稱的球面系。大氣層近似這種梯度；1854年提出的麥克斯韋魚眼和1944年提出的盧內堡透鏡皆屬此類。前者是一個理想成像的絕對儀器，後者由於能寬角度掃描而用於徽波天線方面。
此外，還有等折射率面為拋物面系的拋物線梯度、等折射率面是中心軸對稱的圓錐面系的錐狀梯度等。昆蟲眼睛就近似於拋物線梯度的情形。梯度元件因形小體輕，結構簡單，可用作皮下組織顯徽鏡、內窺鏡、攝影物鏡、施密特校正板等光學元件，尤宜於用作航天、彈載儀器的光學組件。梯折透鏡自1969年用離子擴散技術制出自聚焦元件以來，各種製作技術陸續產生，為梯折透鏡設計和製造提供了各種材料，隨著製造技術的改進，其前景令人鼓舞。
