Същност на френеловата оптика
По принцип френеловият оптичен елемент представлява плоска леща, като се заменя извитата повърхност на една конвенционална леща със серия от концентрични растери, което дава възможност да се елиминира дебелината на обемната конвенционална леща. Тези растери се разпростират от центъра на лещата към нейната периферия, като всеки от тях има индивидуален профил и пречупва светлината отделно. Растерите действат като индивидуални пречупващи повърхности свеждащи паралелни лъчи в общо фокусно разстояние. На практика всеки концентричен растер действа като част от леща, като всички взети заедно формират функцията на истинска леща.
Фиг.1 показва с известно приближение, как всеки растер на френеловата леща е малък елемент от асферичната повърхност, проектирана върху плоската страна на лещата. Големината и ъгъла на пречупване се изчисляват в зависимост от необходимата концентрация на лещата. Стойността на ъгъла на активния профил на последния растер зависи от конкретното за дадена леща съотношениe между фокусното разстояние и диаметъра на
оптичния елемент.
На Фиг.2 са изобразени приложенията на френеловата оптика.
Предимства на френеловите лещи, които стоят в основата на този вид оптична технология, са:
- те са много тънки - съществено се намаляват загубите от поглъщане на светлината в материала, както и неравномерността в разпределението на тези загуби от центъра към периферията на лещата
- те са много леки - Полиметилметакрилата, поликарбоната, както и по-новите видове материали, имат значително имат значително по-ниска тежест от тази на стъклото.Тъй като тези лещи са много леки и тънки, те са твърде технологични за монтаж в най-различни конструкции.В допълнение такава конструкция, използваща френелови лещи, може да има по-малък брой детайли;
- aсферична френелова леща - позволява да бъде проектирана с много по-къси фокусни разстояния и по-малки f/d числа, отколкото конвенционалните сферични стъклени лещи.По принцип производството на асферични лещи от стъкло е много по-трудно от производството на сферични лещи от стъкло, докато изпресоването на една асферична френелова леща е по-лесен процес;
- от оптическа гледна точка - правилният асферичен профил на френеловата леща позволява да се избегне надлъжната сферична аберация, която се забелязва при повечето конвенционални сферични лещи. В този смисъл потребността от “корекции на сферична аберация” не се отнася за френеловите лещи;
Именно тези преимущества на френеловите лещи определят основната роля на френеловата оптична технология за високоефективното и ниско по себестойност усвояване на слънчевата радиация, като алтернативен възобновяем източник на енергия.
За допълнителна информация :
посетете: http://fresnel.hit.bg или пишете на: fresnel_lenses@abv.bg
