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轴向梯度折射率AGRIN透镜

2019-07-17 21:54:52来源:励志吧0次阅读

  轴向梯度折射率(AGRIN)透镜技术向人员提供了一种简化系统设计、扩大系统性能的新方法。AGRIN透镜通过精确和反复校订透镜材料的球面象差,可获得比非球面透镜及双片透镜更好的光学性能。这类透镜特别适用于激光系统,可获得更好的近衍射极限的聚焦性能,耐受更高的光功率,并且不需要其他校订象差的。这意味着光学系统的尺寸、重量、复杂性和本钱均得到改良。

  RIN透镜与GRIN透镜的差异

  用于波导祸合的径向梯度折射率(AGRIN)透镜为透镜的折射率由中心向边沿变化,沿径向有一个梯度散布。这类折射率梯度使AGRIN透镜具有聚焦能力,因此梯度折射率的细微变化将在径向方向上影响一级象差特性,因此AGRIN透镜对加工误差很敏感。

  与此相反,GRIN透镜沿光轴方向有一个梯度折射率散布,因此它对透镜的聚焦能力不起作用。加工透镜材料时,使遭到曲折的透镜表面的折射率变化准确地与球面象差的效果相反。实际上,AGRIN透镜除了利用其表面的斜率控制聚焦外(这点与通常的透镜一样),还利用梯度折射率散布来校正球面象差。因此,一个球形表面透镜的作用就犹如一个双面非球面透镜一样。

  轴向梯度折射率透镜有二个重要的优点。首先, 透镜表面曲率依然是决定透镜折射本领的主要因素,因此折射率梯度散布上的偏差对聚焦性能的影响远不如径向折射率梯度散布透镜那末灵敏。其次,从理论上讲,可以制造出任意大小或厚度的轴向梯度折射率材料,从而可制造出足够大的光学元件,应用于激光系统中。

  RIN透镜的研制

  長期以來校訂球面象差采用非球面或雙片光學透鏡,但這二種方法均有明顯缺點。非球面元件的設計要求經驗豐富的人員或計算機控制成形加工.并將透鏡表面拋光到正確的形狀。透鏡表面的檢驗也非常費時費事。不能使用常規的球形表面拋光技術。因此即使是最好的非球形表面,它的質量相對球形表面加工來講依然不高,散射較大。這種情況經常使用雙片透鏡組來取代,但是雙膠合透鏡運用在高功率激光束中常遭到破壞,空氣間隔的雙片透鏡組的加工裝調導致本錢增大.

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