
【医】 doublet
both; double; even; twin; two; twofold
【化】 dyad
【医】 amb-; ambi-; ambo-; bi-; bis-; di-; diplo-; par
add up to; be equal to; close; combine; join; proper; shut; suit; whole
【医】 con-; sym-; syn-
glass; lens
【化】 lens
【医】 lens; phaco-; phako-
双合透镜(Doublet Lens)是一种由两片不同光学材料(通常为冕牌玻璃和火石玻璃)胶合或紧密组合而成的复合透镜,主要用于消除色差(Chromatic Aberration),提升成像质量。以下是详细解释:
由两片曲率匹配的透镜粘合而成,常见组合为:
通过材料色散特性的互补,校正不同波长光线的焦点偏移。
双合透镜通过以下机制减少色差:
冕牌玻璃(阿贝数高,色散低)与火石玻璃(阿贝数低,色散高)组合,使红光与蓝光的焦点重合。
两片透镜的接触面曲率经过精确计算,确保胶合后整体光焦度不变,同时抵消单透镜的色差。公式可简化为:
$$ frac{1}{f} = (n_1 - 1) left( frac{1}{R_1} - frac{1}{R_2} right) + (n_2 - 1) left( frac{1}{R_2} - frac{1}{R_3} right) $$
其中 (n_1, n_2) 为折射率,(R_1, R_2, R_3) 为各面曲率半径。
天文望远镜物镜、显微镜物镜、相机镜头(尤其长焦镜头),需高分辨率且低色差的场景。
聚焦激光束时减少波长导致的焦点漂移。
如半导体晶圆检测设备,要求精确成像无颜色边缘模糊。
第4章详细推导了双合透镜的消色差条件及设计方法。
研究论文《色差校正透镜设计的历史演进》(Smith, 2008)[来源:OSA Publishing]
GB/T 7661-2009《光学透镜术语》定义双合透镜为“胶合消色差透镜组”。
特性 | 双合透镜 | 单透镜 |
---|---|---|
色差控制 | 显著降低(校正2波长以上) | 明显(尤其宽光谱场景) |
成像锐度 | 边缘分辨率提升30%-50% | 中心锐度尚可,边缘劣化 |
成本与工艺 | 较高(需精密胶合与校准) | 低(单片成型) |
通过上述设计,双合透镜在精密光学领域成为平衡性能与成本的关键解决方案,其技术原理已被经典光学著作及行业标准广泛收录。
双合透镜是一种光学元件,由两片不同材料的透镜组合而成,主要用于减少色差、提升成像质量。以下是其核心特点和应用:
结构与材料
双合透镜通常由冕牌玻璃(色散低、折射率适中)和燧石玻璃(色散高、折射率较高)粘合而成。两种材料的互补特性可抵消单一透镜的色散效应。
消色差原理
不同波长的光通过透镜时会产生不同程度的折射(色差)。双合透镜通过两片玻璃的色散差异,使不同波长的光线在焦点处汇聚,从而显著减少色差,改善成像清晰度。
参数与规格
根据工业产品数据,双合透镜的直径范围通常为1~20 mm,适用波长覆盖可见光波段(0.4~0.7 µm),适用于精密光学仪器如显微镜、相机镜头等。
天然与人工应用
自然界中存在类似结构(如三叶虫的方解石复眼),而人工设计的双合透镜自18世纪起被广泛用于望远镜、摄影等领域,成为现代光学系统的关键组件。
如需进一步了解产品技术参数,可参考光学厂商提供的具体型号说明。
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