天博体育 什么是天博体育？
天博体育是由至少具有一个弯曲表面的透明材料制成的光学组件。它的主要功能是折射（重定向）透射光线，将它们融合到焦点或分化以将光线散开。天博体育的应用非常多样化，从眼镜，相机和汽车前大灯到激光系统，虚拟现实护目镜和光纤网络的所有内容。
天博体育是由各种透明材料（例如玻璃（可见光）或znse（用于红外辐射），通过折射来操纵光。这种相互作用改变了光线穿过天博体育时的传播方向，从而导致它们收敛或分歧。
天博体育的形状（无论是凸，凹形还是更复杂的形式）决定了其对光线的特定影响。通常，这意味着要么将光线聚集到一个点进行成像或梁浓度，要么将它们分开以降低强度或扩大视野。从简单的放大镜到高级科学仪器中发现的复杂组件，这种指导和聚焦光的独特能力使镜片在无数的光学设备中必不可少。
天博体育的基本操作原理
镜片使用折射工作，这是一种光学现象，每当光从一种天博体育传递到具有不同折射率的另一种天博体育中时，就会发生。天博体育的折射索引量化了在其中旅行时的光度“减慢”。具体而言，折射率被定义为真空中的光速与天博体育内的光速之间的比率。
此“放慢脚步”会导致光线以除垂直于表面以外的任何角度进入天博体育时改变方向（弯曲或折射）。重定向的光的程度取决于它在两种介质及其各自的折射率之间击中边界的角度。这种关系是通过称为“斯内尔定律”的方程式量化的，该方程在图中进行了说明。
灯光从一种天博体育到另一种天博体育的折射（方向更改）由称为Snell定律的简单方程式。在弯曲的表面上，垂直于该表面的虚线的方向随位置而变化。因此，光线折射的角度也随位置而变化，并且始终符合斯内尔的定律。
Snell定律不仅解释了光的折射方式，而且还基于天博体育的设计和功能。通过用特定的曲率塑造天博体育，光学工程师可以通过透镜控制光路径，根据需要将光线聚焦或分散各种应用的光线。以这种方式操纵光的能力是光学技术以及各种科学和日常应用的基础。
普通天博体育类型
虽然有多种天博体育类型，但大多数可以分为几个宽组。最基本的区别是每个表面是凸还是凹面。凸表面曲线或向外凸起，而凹面曲线或向内退去。
可以以六种不同的方式组合三种表面形状 - 凸，凹或平坦 - 如图所示（假设至少一个弯曲）。如果组合产生的透镜在中心的天博体育比边缘的天博体育厚，则是一个正晶状体。正透镜会收敛光 - 它会聚焦光线。
如果边缘的天博体育比中心厚，则是负天博体育。负分解或散布光。
此处显示了六个基本天博体育形状。正天博体育将光线汇合到一个焦点。负天博体育散开光线，导致它们蔓延。
天博体育形状
下一个区别（表面是凸或凹面之后）是曲线的形式。具体而言，这意味着每个表面是球形，非球形，圆柱形还是更复杂的东西，例如自由形式。图形说明了这一点。
天博体育的每个表面都可以是球体，非球形形状或圆柱体的一部分，也可以是平坦的（Plano）。
为什么我们需要所有这些各种天博体育形状？原因之一是因为关于球形天博体育将所有光线引导到一个共同焦点的较早陈述并非完全正确。实际上，当平行射线遇到球形天博体育时，朝向天博体育边缘的天博体育将集中在稍接近中心附近的天博体育上。结果，专注的位置并不是一个完美的点。这个问题称为“球形畸变” - 降低了成像系统的分辨率，并限制了将激光器聚焦到很小的斑点尺寸的能力。
一个球形天博体育并没有将所有光线聚焦在完全相同的点上，从而限制了性能。非球面可以避免此问题。但是，由于衍射，没有任何天博体育可以达到完美的焦点，在这里没有显示其效果。
有几种解决此问题的方法。首先是使用没有球形表面的天博体育。一个沥青。这些没有球形畸变。
另一个解决方案是将多个天博体育组合在一起，而不是仅使用一个组件。创建具有多个表面的天博体育系统更好地使光学设计人员可以最大程度地减少球形畸变和其他各种性能限制畸变。
将多个天博体育组合在一起可以解决其他单个元素透镜（无论是球形还是非球形）发生的问题。这是天博体育将轴心亮起的趋势，而不是平面。由于大多数图像传感器都是平坦的，而且许多材料处理应用也需要专注于平坦的表面，因此这种“场曲率”通常是一个遇到的问题。
可以组合多个天博体育元素以消除场曲率，并适合许多其他畸变和性能问题。
圆柱镜片的作用与刚刚描述的球形和非球面表面相同，但仅在一个维度上。因此，正圆柱形天博体育不会将光聚焦到一个点，而是将其聚焦在一条线上。
一个圆柱天博体育仅集中在一个维度上，通常用于形成线束。
气缸镜片有许多应用。例如，它们用作激天博体育发电机 -Powell Lens是一种类型的非球圆柱透镜，专门为产生具有均匀强度分布的激天博体育。气缸透镜也可用于将大多数二极管激光器的不对称输出转换为圆形束。
圆柱形天博体育元素也广泛用于变形镜片中。这些用于摄影（电影摄影），以捕获标准胶片框架或数字传感器上的宽屏图像。变形天博体育将广阔的视野挤在较窄的录音介质上。然后将更宽的格式延伸到投影或数字后处理过程中的原始纵横比。
天博体育材料
天博体育是由传输光的材料制成的，目前正在使用许多此类光学材料。每个应用都根据其光学，机械，热，有时甚至化学特性的特定组合选择特定应用。
光学特性通常是最关键的因素，这通常是选择天博体育材料的起点。特别是，传输范围通常是关键因素。因为如果材料没有传递所需的波长，则无法从中制成天博体育。
光眼镜是在可见光和近红外运行的精密镜片（例如激光或仪器应用）的最广泛使用的天博体育。znse是Co₂激光天博体育最受欢迎的材料，也是许多其他红外应用程序。
塑料在消费者眼镜和隐形眼镜中非常普遍。这是因为它们具有轻巧，抗冲击力，几乎任何形状易于制造，并且成本相对较低。但是它们确实比玻璃天博体育更容易刮擦。大多数眼镜都使用聚碳酸酯和称为“ CR39”的聚合物，而“水凝胶”是软接触透镜的主要材料。
相干产生许多不同的天博体育类型，用于精确应用，从单个组件到复杂的多元素系统，例如F-Theta扫描天博体育和红外热成像天博体育。了解更多有关相干光学.