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。

 

简单地说，菲涅尔透镜一面是平坦的，另一面是凸起的。人们首次使用菲涅尔透镜

是在

18 世纪初，当时它被用在灯塔的探照灯上，聚焦射出来的光束。当人们需要一面又

薄又轻的透镜时，塑料菲涅尔透镜便派上了用场。尽管成像质量不如玻璃透镜，但是在

很多应用中我们并不需要完美的图像质量。

  

菲涅尔透镜的原理基

于菲涅尔波带片，菲涅尔

波带片具有类似透镜的作用，它可以使入射光汇聚起来，产生极大的光强。它也有类似

于透镜的成像公式

§，式中§ 为光源到波带的距离，§为透镜中心到像点的距离§（§透镜

半径、

§为波带数、§为入射光波长）。但波带片与透镜有个重要的区别，即一个波带片有很

多焦点，上式给出的是它的主焦点，除此之外，还有一系列的次焦点，它们的距离分别

是

§。在其对称位置（即§）还存在着一系列虚焦点。

菲涅尔透镜背后的基本思想很简单。想象一下，取一面塑料放大镜并将其切成一百

个同心圆环（就像树的年轮）薄片。每个圆环都比旁边的圆环稍微小一点，并将光会聚

f

r

1

1

1

0

=

+

ρ

ρ

0

r

λ

m

R

f

2

=

R

m

λ

...

7

、

5

、

3

f

f

f

...

7

、

5

、

3

、

f

f

f

f

−

−

−

−