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Español1. Óptica no identificable y conceptos relacionados
1.1 Óptica sin imágenes
A diferencia de la óptica de imagen tradicional en el pasado, la óptica sin imágenes no se centra en la capacidad de la fuente de luz para obtener imágenes en el plano objetivo y la calidad después de la imagen, sino principalmente en la tasa de utilización de energía de la fuente de luz y la distribución específica de esta energía en el acimut y el espacio. Como se muestra en la Figura 1, en los sistemas ópticos de imágenes, la transmisión principal es la intensidad de la luz y la información de posición de los puntos del objeto, mientras que en los sistemas ópticos sin imágenes, se lleva a cabo la transmisión, recombinación y distribución principales de la energía del punto del objeto.
Figura 1 Diagrama esquemático funcional de ópticas de imágenes y ópticas no generadoras de imágenes
1.2 Tasa de recogida de energía
La óptica sin imágenes se centra principalmente en la distribución de energía. Si se establece un modelo de dispositivo óptico sin imágenes como se muestra en la Figura 2, se puede ver claramente que el plano representado por A es el área de apertura incidente, mientras que el plano donde se encuentra A es el área de apertura de salida. A continuación, asumimos que el área de apertura de salida A del dispositivo puede permitir que toda la luz pase a través de esta área y emita. La relación c entre el área del haz incidente y el área del haz de salida es la tasa de recolección de energía. En general, la tasa máxima de recolección de energía en un sistema 2D es C2D = l / sin, mientras que en un sistema 3D rotacionalmente simétrico, la tasa máxima de recolección es C3D = 1 / sin2 θ。 El concepto de tasa de recolección de energía se aplica principalmente en la evaluación de sistemas ópticos sin imágenes.
Figura 2 Concepto de tasa de recolección de energía
1.3 Óptica geométrica
En la actualidad, la óptica geométrica ha sido ampliamente utilizada en el diseño de sistemas ópticos. El diseño de la óptica de imagen y la óptica no de imagen debe basarse en la teoría de la óptica geométrica. Hay cuatro leyes básicas en óptica geométrica, a saber, la ley de propagación en línea recta de la luz, la ley de propagación independiente, la ley de refracción y la ley de reflexión.
(1) La ley de propagación lineal de la luz. Esta ley explica principalmente el problema de que en un medio uniforme e isótropo, la luz se propaga a lo largo de una línea recta.
(2) La ley de la propagación independiente de la luz. Cuando los haces de luz emitidos por diferentes fuentes de luz pasan a través de un punto ubicado en el espacio en varias direcciones, son independientes entre sí y no se afectan entre sí.
(3) La ley de reflexión de la luz. Cuando los tres tipos de rayos, a saber, incidente, reflejado y proyectado, están ubicados en el mismo plano, el valor absoluto del ángulo de reflexión es igual al ángulo incidente y el signo es opuesto, mientras que los rayos incidentes y reflejados se ubicarán a ambos lados de la normal del punto de proyección.
(4) La ley de la refracción de la luz. Similar a la ley de reflexión, cuando tres tipos de rayos de luz se encuentran en el mismo plano, la relación entre el seno del ángulo incidente y el ángulo de refracción no está relacionada con el tamaño del ángulo, sino que depende principalmente de las propiedades específicas del medio.
