非成像光學(xué)中的邊緣光線原理是什么

非成像光學(xué)在上世紀(jì)的 60 年代就出現(xiàn)了， 1965年因?yàn)檠芯啃枰?Winston教授設(shè)計(jì)了復(fù)合拋物聚能器，這是一種新型光能收集器件。這一器件的問世象征著非成像光學(xué)的誕生。

剛開始的非成像光學(xué)理論主要是為了滿足高能物理實(shí)驗(yàn)的需求，而并不是因?yàn)楣鈱W(xué)而創(chuàng)立這一理論，所以它的創(chuàng)立并沒有受到社會(huì)的廣泛關(guān)注，直到 20 世紀(jì) 70 年代中期，科學(xué)家們才發(fā)現(xiàn)這一理論在太陽能領(lǐng)域和天文學(xué)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，因此才得以快速發(fā)展。

我們定義光源發(fā)射光線束的邊緣區(qū)域?yàn)楣庠催吘壒饩€， 同時(shí)定義目標(biāo)區(qū)域邊界上的光線為目標(biāo)邊緣光線， 這樣邊緣光線的基本原理可以表述為：一束入射光線進(jìn)入并通過光學(xué)系統(tǒng)，并且 這束光線是光源區(qū)域的邊緣光線， 如果它在目標(biāo)區(qū)域也是邊緣光線，我們就可以說在這束邊緣光線內(nèi)部的所有光線都能夠通過這個(gè)光學(xué)系統(tǒng)， 并且落在目標(biāo)區(qū)域邊緣光線區(qū)域內(nèi) 。

邊緣光線原理在實(shí)際非成像光學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛，在太陽能收集器（復(fù)合拋物面集光器）的設(shè)計(jì)中主要應(yīng)用邊緣光線原理，在燈具照明設(shè)計(jì)中，大部分?jǐn)U展光源的反光杯設(shè)計(jì)和透鏡設(shè)計(jì)都是基于這一原理來達(dá)到照明要求。

編輯：黃飛