G-Lens渐变折射率透镜

GradedIndex(GRIN)LensesWhatisGRINlenses•GRINlensesareshortcylindricallengthsofglasswithagradedrefractiveindex:theindexdecreaseswiththesquareofthedistancefromtheaxisofthelens.•GRINlensesareverysimilartogradedindexfibreandaresometimescalledSELFOClenses.Sphericallens&GRINlens1、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•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光线的传播轨迹透镜传输矩阵qdsdxdydz近轴子午光线近似qqqtantansin)(0nnrnt透镜传输矩阵1/)sin()cos()sin(0000llllllllllllDACBAnLADLACBLAAnABADCStrStr；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。透镜成像矩阵总成像矩阵利用透镜传输矩阵S进行简化:GRIN透镜的成像（I）GRIN透镜的成像（II）GRIN透镜的成像（III）GRIN透镜的成像（IV）GRIN透镜的成像（V）GRIN透镜的成像（VI）透镜成像性质表GRIN透镜的应用：准直-聚焦0.25Plens:onaxis0.25Plens：offaxisGRIN透镜的应用：光源耦合0.23Plens：anglecompress0.29Plens：faculacompress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