利用矩阵光学研究平凸自聚焦透镜的成像特性

利用矩阵光学研究平凸自聚焦透镜的成像特性

第15卷第4期Vol.15 No.4重庆师范学院学报(自然科学版)

()1998年12月利用矩阵光学研究平凸自聚焦

透镜的成像特性

Ξ

季光明ΞΞ

(成都理工学院应用数学系,成都,610059)

蒲政才

(重庆师范学院影像工程系,重庆,400047)

摘 要 用矩阵光学方法研究平凸自聚焦透镜的成像特性。给出了一般公式,并讨论了几种典型节距的平凸自聚焦透镜的成像问题,其研究结果对平凸SML的使用具有一定意义。

关键词 矩阵光学,变换矩阵,成像特性,节距,中图法分类号 O43;TH744

引  言

,它主要是依靠其表面曲率来使光束会聚或发散的。,它对光的折射不仅在表面,而且也在内部。这样,复。不仅如此,变折射率透镜还能使像差得到较好的校正。比如,平端的自聚焦透镜(以下简称SML),尽管表面是平面,却可以使它的球差、像散同时得到校正,这是普通的单片透镜根本做不到的。为了提高SML的数值孔径,增大像面照度,减小像差,改善成像质量,常把SML的端面加工成为具有给定曲率的球表面。尽管光线在变折射率材料内的轨迹是曲线,但变折射率透镜的近轴光学成像公式却完全可以类似于均匀透镜那样建立。本文将利用矩阵光学的方法,研究平凸SML的成像特性,着重讨论几种典型节距的平凸SML的成像问题。

1 变换矩阵

如图1所示,设平凸SML处于折射率为n的介质中,透镜前表面为凸面,且凸面曲率半径为R。物方距透镜前表面RP1为l1的物径平凸SML变换后,成像于像方距透镜后表面RP2为-l2处。

SML折射率分布规律为

图1 平凸SML成像图示

ΞΞΞ

1998206222 收稿

季光明1男,42岁,讲师

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