无焦系统(afocal system)也称为远焦系统或焦外系统,是一种对光束没有净发散或净聚焦的光学系统,其等效焦距为无限大。这种系统通常由一对光学元件组成,当它们之间的距离等于元件焦距之和时(d = f1 + f2),就具有无焦的特性。无焦系统不会将平行光聚焦或发散,但可以改变光束的宽度,从而增加望远镜的放大倍数。
在雷射光学中,无焦系统可以用于调整光束宽度。例如,通过无焦系统,可以扩大或缩小雷射光束的直径,以适应不同的应用需求。无焦系统的应用包括望远镜、激光引导系统、激光扩束系统等。在设计无焦系统时,需要考虑光束的几何特性、光学元件的口径和光焦度等因素,以确保系统能够达到预期的光束宽度调整效果。
此外,无焦系统的设计和分析可以通过光学设计软件如ZEMAX进行,以优化系统的光学结构参数并分析其整体性能。例如,一篇论文研究了用于闪电实验室场景模拟的大变倍比近红外无焦激光扩束光学系统,该系统可以根据需要模拟不同光斑尺寸的闪电单元。
以下是一些与无焦系统相关的图像,展示了无焦系统在光学设计中的应用:
参考资料: