31. 自聚焦透镜设计

导论：

自聚焦透镜体积小、重量轻，具有准直和聚焦作用，且耦合效率高。且有较大间隙可以插入滤波片、衰减片等来构成多种体积小、结构紧凑的无源器件，所以在光纤通信系统中得到原来越多的应用。

自聚焦透镜简介

自聚焦透镜特点

自聚焦透镜与普通透镜的区别在于，自聚焦透镜材料不仅能够使沿径向传输的光产生折射，而且其沿径向逐渐减小的折射率分布，能够实现出射光被平滑且连续的汇聚到一点，它们的光路对比图如下图：

自聚焦透镜利用了梯度变折射率分布沿径向逐渐减小的变化特征，其折射率变化由下面公式表述。

上式中：表示自聚焦透镜的中心折射率；D表示自聚焦透镜的直径；A表示自聚焦透镜的折射率分布常数；

自聚焦透镜的主要参数

截距P：在自聚焦透镜中，光线是沿正弦轨迹传播，完成一个正弦波周期的长度即成为一个截距P；

长度Z：自聚焦透镜的长度为透镜两端面轴心间的距离。

折射率分布常数