
【计】 optical circuit; optical path
在汉英词典中,“光路”对应的英文术语为“optical path”,指光线在传播过程中经过的物理路径或轨迹。其核心含义包含以下三个层面:
基础定义(Basic Definition)
光路描述光波从发射源到接收点之间的传播轨迹,包含反射、折射、散射等过程中的空间路径。《光学基础》(第4版)指出光路长度是介质折射率与几何路径的乘积。美国光学学会(OSA)将其定义为“光在传播过程中相位波前连续变化的空间轨迹”OSA官网。
物理特性(Physical Characteristics)
光路具有可逆性(reversibility),即光线正向与逆向传播路径完全重合,这一特性被应用于激光干涉仪校准(《应用光学原理》,Springer出版)。光程差(optical path difference)的计算公式为:
$$ Delta L = sum n_i cdot d_i $$
其中$n_i$为介质折射率,$d_i$为几何距离。
应用场景(Applications)
光路设计是光纤通信、显微镜成像和天文望远镜的核心技术。例如NASA詹姆斯·韦伯望远镜通过折叠式光路结构实现深空观测NASA技术报告。中国“墨子号”量子卫星采用闭合光路确保光子传输稳定性(《自然·光子学》2023年论文)。
光路是光学领域中描述光传播路径的核心概念,以下从定义、性质、应用及技术层面进行综合解释:
光的传播路径
光路指光在传播过程中经过的路线,包括直线传播、反射或折射后的轨迹。例如光线从空气射入水中发生折射时,其路径转折后的整体轨迹即为光路。
可逆性
光路具有可逆性,即若光从A点沿某路径到达B点,则反向从B点沿相同路径发射的光也会回到A点。这一特性被广泛应用于光学设计,如视场范围分析中,通过逆向光路模拟人眼观测范围。
光学仪器设计
在镜头、显微镜等光学系统中,几何光路计算用于优化成像质量,例如减少色差、球差等像差问题,通过追踪光线路径建立成像模型。
激光加工技术
激光设备中的光路设计直接影响加工精度,常见类型包括:
光路的可逆性原理还被用于分析波前衍射、调制传递函数等高级光学特性计算,进一步支撑现代精密仪器的研发。
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