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| 光学表面面形不仅仅取决于曲率半径值-光学技术 |
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光学表面面形不仅仅取决于曲率半径值-光学技术 透镜的焦距决定了它的成像特性，而它的焦距只取决于玻璃的材料和两个球面的曲率半径，与透镜的中心厚度关系不大。因此，设计这样的透镜只有三个几何参量作为变量。如果需要设计一个比较复杂的透镜系统，例如大视场、宽光谱和高分辨率的系统，则可能需要十个甚至更多的球面镜头的组合。但是，如此庞大的一个透镜组加工起来会比较困难和昂贵，更重要的是，会造成严重的能量传输损耗，特别是在深蓝光波段，玻璃材料的吸收率显著增加，可能会导致透过率太低而探测不到能量。 “能否使用较少的光学元件，如增加一个非球面设计，使系统达到同样的性能参数呢?”如果光学表面面形不仅仅取决于曲率半径值，而具有更多的独立几何参数，那么就可以实现上述的要求，这时就需要采用非球面函数来描述表面形状。但是，这些非球面表面相对于球面透镜加工起来更加困难，而本书中给出了现代化的表面磨削技术，能够可靠、高效地加工非球面面形的光学元件。 为了达到成像质量的性能指标，设计人员必须控制同时存在的多个系统像差。原则上，像差可以认为是几何光线的交点，一般可分为像散、彗差和球差。一般情况下，图像的细节结构取决于系统的视场角、离焦量、波长和出瞳位置，但是重要的设计则需要控制近100个像差变量，特别是当系统参数变化时这些像差间相互制约。例如，设计一个非线性系统时，优化过程就需要强大的计算方法、大量设计人员的经验和专业知识，可以将每个由光线引起的像差使用等效的波前变形来表示，再进一步优化。 因此，在进行光学设计时，对材料的选择、表面面形的处理和测量工具等方面的要求都可以转换成对物理波前的要求。 问题是，“非球面元件到底有哪些具体的优点?”
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