理想光学系统

理想光学系统是能产生清晰的、与物完全相似的像的成像系统。光束中各条光线或其延长线均交于同一点的光束称为同心光束。入射的同心光束经理想光学系统后，出射光束必定也是同心光束。入射和出射同心光束的交点分别称为物点和像点。

理想光学系统具有下述性质：①交于物点的所有光线经光学系统后，出射光线均交于像点。反之亦然。这一对物像可互换的点称为共轭点。②物方的每条直线对应像方的一条直线称共轭线；相对应的面称共轭面。③任何垂直于光轴的平面，其共轭面仍与光轴垂直。④对垂直于光轴的一对共轭平面，横向放大率为常量。研究理想光学系统上述物像两方一一对应关系的理论称为高斯光学。理想光学系统与共线成像理论的关系： 把光学系统在近轴区成完善像的理论推广到任意大的空间，以任意宽的光束都成完善的光学系统成为理想光学系统。首先由德国科学家C.高斯在1841年的著作中阐明。实际上不存在真正的理想光学系统。共轴球面系统在近轴条件下可近似满足理想光学系统的要求。

光学方案中又有多种光学原理，其中现阶端常见的是：光波导和半反半透。目前包括Magic Leap在内的AR头显大都采用光波导显示技术，该技术的原理是微显示屏向光波导的一侧投射光线，通过全内反射原理，光线会在光波导内反射和传播，然后从另一边反射出来，终反射到用户眼中。这个芯片集成了64个光学，形成8×8的阵列，无需任何机械运动、透镜或镜子，就可以控制相机的所有光学特性，从而开启了一个全新的成像世界，可以把相机做成墙纸，百叶窗，甚至可穿戴的织物。

光波导的优势是可以实现较小的机身体积，而劣势则是图像质量存在部分问题。此外，光波导光学效率较低，对微显示屏的要求也更高，现有光波导主要配合LCoS和Micro OLED微显示屏。

而半反半透虽然比光波导设计起来要复杂，但原理更简单，而且成本远低于光波导方案。Daniel表示：一个常见的误区是，即使是在追求大FOV的前提下，采用半反半透光学的AR眼镜也可以比Meta 2的体积更小。

 光学系统在空间探索、、航空航天、仪器与装备等领域作为关键的功能器件，是许多技术和应用的前沿阵地，相应带动了新材料、新技术、新工艺、新装备的发展。空间光学成像镜头、设备研究涉及材料配方研究、材料成型和烧结工艺、关键设备研制和维护、坯体的加工与无损检测、光学表面改性、材料性能测试等一系列新材料、新工艺、新装备的关键性技术，为当今世界科技前沿领域。依其外形的不同，可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。极紫外光刻是传统投影光刻技术向更短波长的延伸，被认为是潜力的下一代光刻技术。光学系统是极紫外光刻技术的功能部件之一，

 当时解决办法就是尽量减小物镜表面的曲率，这样能有效减小色差，这样做的缺点也是显而易见的，由于物镜曲率减小，其焦距和镜筒的尺寸必须拉得很长，在空间光学领域利用光学设备对空间和地球进行观测与研究，包括空间天文观测、深空探测和对地探测等，无论是长镜筒的望远镜，还是后来经过改善的冕牌玻璃凸透镜加火石玻璃凹透镜的望远镜，他们虽然结构有所不同，但是其自身的原理是不变的，他们都利用光的折射原理进行工作。1672年，法国科学家卡塞格林提出另一种反射望远镜的设计方案，根据该方案制成的望远镜被称为卡塞格林式反射望远镜。