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基于径向梯度折射率透镜的消色差光学系统的设计

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提出了一种基于径向梯度折射率(gradient index,GRIN)的消色差透镜,有效抑制了光学系统的色差效应.首先,利用径向GRIN透镜较低的球差和像差以及更优良的聚焦成像、更高的光学耦合效率的优势,实现了径向GRIN透镜的消色差光学系统的设计,消除了高阶像差.其次,通过对ZEMAX操作数POWR和SPHA的控制,分别对光学系统的光焦度和球差进行了优化设计.最后,推导并建立了径向GRIN透镜消色差光学系统的光焦度和色散模型,进行了径向GRIN透镜与常规胶合透镜的消色差效果对比实验.实验结果表明,径向GRIN透镜可以实现在波长范围486-656 nm良好的消色差功能,且消色差效果明显优于常规胶合透镜.径向GRIN透镜的弥散斑在艾里斑内,镜头聚焦情况良好,像差基本矫正且达到衍射极限,符合消色差透镜的良好成像要求.
Design of achromatic optical system based on radial gradient index lens

radial gradient index(GRIN)lensachromatic lensoptical designoptical materialsdis-persion

李春艳、李可、刘继红、吕政、李庚鹏、李丹琳

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西安邮电大学电子工程学院,陕西西安 710121

径向梯度折射率(GRIN)透镜 消色差透镜 光学设计 光学材料 色散

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618051992022JM-3872020GY-12720JK09082020KJRC0112

2023

10.16136/j.joel.2023.07.0462

光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子：1.437
ISSN：1005-0086
年,卷(期)：2023.34(7)
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