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梯度折射率光学玻璃具有特殊的光学特性

由于梯度折射率光学玻璃材料具有特殊的光学特性,因此在微小光学、集成光学、空间光学和信息光子学器件研究领域具有不可替代的优势。
梯度折射率材料按照折射率分布的方向分类,可分为径向、轴向和球面梯度对轴向梯度透镜而言,沿光轴Z方向的折射率呈梯度分布,而在垂直于光轴的平面内折射率恒定。除色差外,轴向梯度透镜的特征基本上与球面透镜相似。利用轴向梯度折射率材料制成的球面轴向梯度折射率透镜,对光学系统像差的纠正等效于普通光学材料制成的非球面透镜。在许多光学系统中,轴向梯度透镜可在保证成像质量的同时,减少系统光学元件的数量,这一点对空间光学有效载荷设计极为有用。轴向梯度折射率材料在高能激光领域以及各种数码可变焦成像系统中的应用也具有特殊的意义。由于离子交换法生产的折射率梯度在材料中分布较浅,因此轴向梯度折射率材料的应用受到了很大限制。
直到20 世纪90 年代,利用发展起来的熔融ö扩散法成功地制得了大体积轴向梯度光学玻璃,从而使轴向梯度光学玻璃的应用发展成为可能。径向梯度透镜的折射率沿垂直于光轴方向变化,且具有圆对称分布,沿轴向折射率不发生变化。长棒径向GR IN 透镜可将像成在棒透镜内部,因此常用于像中继系统中,例如各种内窥镜。

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