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什么是菲涅尔透镜?
添加时间:2012-8-26

        菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔()发明的,他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。
  菲涅尔透镜(Fresnel Lense)是一种微细结构的光学元件,从正面看其象一个飞镖盘,由一环一环的同心园组成。
   基本原理
  其工作原理十分简单:假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面(如:透镜表面),拿掉尽可能多的光学材料,而保留表面的弯曲度。
  另外一种理解就是,透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。从剖面看,其表面由一系列锯齿型凹槽组成,中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同,但都将光线集中一处,形成中心焦点,也就是透镜的焦点。每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜,把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。
菲涅尔透镜分类
一、从光学设计上来划分:
   正菲涅尔透镜:
  光线从一侧进入,经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。焦点在光线的另一侧,并且是有限共轭。
  这类透镜通常设计为准直镜(如投影用菲涅尔透镜,放大镜)以及聚光镜(如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。
   负菲涅尔透镜:
  和正焦菲涅尔透镜刚好相反,焦点和光线在同一侧,通常在其表面进行涂层,作为第一反射面使用。
二、从结构上划分:
  圆形菲涅尔透镜
  菲涅尔透镜阵列,
  柱状菲涅尔透镜,
  线性菲涅尔透镜,
  衍射菲涅尔透镜,
  菲涅尔反射透镜,
  菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。
三、菲涅尔透镜应用
  菲涅尔透镜应用于多个领域,包括:
  l 投影显示:菲涅尔投影电视,背投菲涅尔屏幕,高射投影仪,准直器;
  l 聚光聚能:太阳能用菲涅尔透镜,摄影用菲涅尔聚光灯,菲涅尔放大镜;
  l 航空航海:灯塔用菲涅尔透镜,菲涅尔飞行模拟;
  l 科技研究:激光检测系统等;
  l 红外探测:无源移动探测器;
  l 照明光学:汽车头灯,交通标志,光学着陆系统。
四、总结
  菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件,其设计和制造设计到多个技术领域,包括光学工程,高分子材料工程,CNC机械加工,金刚石车削工艺,镀镍工艺;模压、注塑、浇铸等制造工艺。
 

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