光學(xué)透鏡是光學(xué)系統(tǒng)的重要組成,也是光學(xué)工程中的必備知識(shí)。透鏡是由能夠透過(guò)指定光譜的材料制成的光學(xué)元件,透鏡技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用于機(jī)器視覺(jué)、數(shù)碼成像、激光的準(zhǔn)直與聚焦和各類型光學(xué)儀器中。下面和大家分享關(guān)于光學(xué)透鏡的組合在不同領(lǐng)域有哪些應(yīng)用呢?以及材料對(duì)使用具有哪些影響呢?歡迎閱讀!
光學(xué)透鏡的組合在不同領(lǐng)域有哪些應(yīng)用呢?
1.光學(xué)成像
成像時(shí),我們主要使用凸透鏡,也是正透鏡。任何一個(gè)凸透鏡滿足物像關(guān)系公式即可對(duì)任何物體成放大或者縮小的像,因此要想成像其實(shí)很簡(jiǎn)單,就是知道這個(gè)透鏡的f(即焦距)。
如果對(duì)成像的要求很高,如成像清晰、不變形、色彩不失真,能看到更大、更小、更遠(yuǎn)的范圍……這就需要經(jīng)過(guò)專門的設(shè)計(jì)人員使用設(shè)計(jì)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)了。
2. 光的準(zhǔn)直
現(xiàn)在許多應(yīng)用中需要對(duì)一個(gè)發(fā)散的點(diǎn)光源進(jìn)行準(zhǔn)直,以期待得到一個(gè)平行的光斑,則需要使用凸透鏡。如圖所示,請(qǐng)將點(diǎn)光源放置在凸透鏡焦點(diǎn)的位置上,準(zhǔn)直的光斑就在凸透鏡后面產(chǎn)生了。光斑的直徑只跟光源的發(fā)散角和凸透鏡的焦距有關(guān)系(D= 2f*tan(u/2))。
3. 激光擴(kuò)束
激光擴(kuò)束是激光領(lǐng)域里常用的使用方法,就是將一束平行的激光束展寬成一個(gè)光束直徑比原先大的激光束的方法。
光學(xué)透鏡的材料對(duì)使用具有哪些影響呢?
光學(xué)材料一般分為非晶態(tài)、晶體和有機(jī)塑料。不同的材料有其適用光譜范圍和不同的物理特性(膨脹系數(shù)、密度、硬度等等)。非晶態(tài)中常見(jiàn)的材料有光學(xué)玻璃,紅外玻璃,激光玻璃。這類材料具有制造工藝成熟,品種價(jià)格齊全等特點(diǎn)。其中無(wú)色光學(xué)玻璃主要是以SiO2為基礎(chǔ)材料,摻雜其他元素而形成的復(fù)合產(chǎn)物,主要針對(duì)400-1000 nm光波段使用。它區(qū)別于其他玻璃的主要特性是有一定的折射率和色散。國(guó)際上基本按照這兩個(gè)參數(shù)將其分為冕類光學(xué)玻璃(K)和燧石光學(xué)玻璃(F)。冕類光學(xué)玻璃是指折射率較低,阿貝數(shù)較大;燧石光學(xué)玻璃的折射率較高,而阿貝數(shù)較低。
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