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G-Lens渐变折射率透镜
Graded Index (GRIN) Lenses What is GRIN lenses GRIN 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. * Spherical lens GRIN lens 1、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 q ds dx dy dz * 近轴子午光线近似 * 透镜传输矩阵 * 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 * 0.25P lens:on axis * 0.25P lens：off axis * GRIN透镜的应用：光源耦合 * 0.23P lens：angle compress * 0.29P lens：facula compress * 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 *
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