Maxwell魚眼球透鏡的一種新型結構.pdf

1、梯度折射率(Gradient index,GRIN)透鏡是一類新型光學器件,具有簡單的幾何形狀,主要依靠介質特殊的非均勻折射率分布以實現其各種光學功能。因其有體積小、光路短、重量輕、性能優(yōu)越、易于批量生產、便于集成等優(yōu)點,在微小光學、集成光學、光通訊中有著誘人的應用前景,現已受到廣泛地重視。
　　本文首先從梯度折射率介質光學的基本理論出發(fā),對球對稱GRIN球透鏡的光學性能進行了系統的分析;然后提出了Maxwell魚眼球透鏡的一種新

2、型結構,并對其像差進行了研究;最后研究了新型結構的回歸反射性能。本論文主要內容如下:
　　第一章:概述了梯度折射率光學、微小光學、高分子GRIN材料的發(fā)展歷史與研究現狀,并對本課題研究的內容以及研究的必要性作了簡要的闡述。
　　第二章:闡述了一般 GRIN球透鏡的基礎理論及球透鏡的典型模型—Maxwell魚眼球透鏡的各種光學性能,說明了此類透鏡的優(yōu)越性。
　　第三章:分析了Maxwell魚眼球透鏡應用的困難,提出了Ma

3、xwell魚眼球透鏡的一種新型結構,進而系統研究了其對無限遠及有限遠物點的像差,并與均勻球及單個Maxwell魚眼球透鏡的像差進行了比較,結果表明該結構可在保持最小像差的前提下,大幅度減小其對折射率差值的要求。
　　第四章:介紹了回歸反射的概念、回歸反射材料的現狀;研究了Maxwell魚眼球透鏡新型結構的回歸反射性能,并與傳統的均勻折射率玻璃微球及麥克斯韋魚眼微球回歸反射材料的性能作了比較,得出將麥克斯韋魚眼球透鏡新型結構用作回歸