简述菲涅尔半波带片的工作原理和用途

问题描述

精选答案

菲涅尔透镜是是带通光学滤镜，被广泛使用在警报器和相机对焦屏上。菲涅尔波带片既有会聚透镜的作用，又有发散透镜的作用，是由透明和不透明圆环交替组成，适用于远程通信、光测距和宇航技术中。

菲涅尔透镜就是在透镜的一侧有等距的齿纹，通过这些齿纹可以达到对指定光谱范围的光带通（反射或者折射）的作用。传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵。菲涅尔透镜可以极大的降低成本。菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的盲区和高灵敏区，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时人体发出的红外线就不断地交替从盲区进入高灵敏区，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。

波带片与透镜相比具有面积大、轻便、可折叠等优点，特别适用于远程通信、光测距和宇航技术中。波带片的焦距随波长的增加而缩短，与玻璃透镜的焦距色差相反，两者配合使用有利于消色差。利用衍射规律有意改变波阵面以造成人们所需要的衍射场。属于振幅型黑白光学波带片。有振幅型与位相型；有透过率函数只取0和1的黑白型与正弦型波带片；还有声波和微波的波带片。波带片的应用越益广泛，设计和制备各种波带片正发展为一种专门技术。

其他回答

南充自考胡老师

菲涅尔透镜的工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。

另外一种理解就是，透镜连续表面部分"坍陷"到一个平面上。从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，但都将光线集中一处，形成中心焦点，也就是透镜的焦点。

每个凹槽都可以看做一个独立的小透镜，把光线调整成平行光或聚光。这种透镜还能够消除部分球形像差。