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什么是平行光,它在无焦系统中的作用是什么?

Moonshot回答

平行光是指光线在传播过程中,光线的方向几乎保持一致,光线之间的夹角很小,可以近似看作平行。在无焦系统中,平行光的作用是保持其平行性,不被系统聚焦或发散,但光束的宽度可以被改变,从而实现放大或缩小的效果。

无焦系统(afocal system)也称为远焦系统或焦外系统,是指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。这种系统可以用一对光学元件组成,在其距离等于其元件焦距和时即有此特性。像光学望远镜就是无焦系统,进入光学系统的光是来自无穷远处,而成像也是在无穷远处。无焦系统不会将平行光聚焦或是发散,但会改变光束的宽度,增加望远镜放大倍数。

在激光光学中,无焦系统常用于扩束器、红外线及前视红外线系统、相机变焦镜头、像teleside转换器等望远镜头配件以及结合相机及望远镜的无焦摄影。例如,在激光扩束镜头系统的优化案例中,入射光和出射光相互平行,这个时候就需要无焦点限制。扩束器常用于如激光扫描、干涉测量或遥测应用中。在此类系统中,物体光线以平行方式进入内部光学元件的光轴中,并以平行方式离开,这意味着整个系统不具备焦距。

此外,无焦系统的设计也可以用于自准直仪的光学系统,使入射的平行光束仍能保持平行地射出。这种系统的设计有助于保持光束的平行性,对于需要精确平行光的应用场合非常重要。

无焦系统光程示意图

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