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菲涅尔透镜的原理菲涅尔透镜是一种常见的光学元件，它是由一系列环状的凸透镜组成。
菲涅尔透镜的设计原理是基于菲涅尔透镜的麦克斯韦方程组。
菲涅尔透镜的主要功能是将光线聚焦到一个点上，从而产生放大效果。
下面将详细介绍菲涅尔透镜的原理和应用。
菲涅尔透镜的原理是基于光的折射现象。
当光线从一种介质传播到另一种具有不同折射率的介质中时，光线会发生折射。
根据斯涅尔定律，入射角和折射角之间有一个固定的关系。
菲涅尔透镜利用这种折射现象，通过改变光线的传播方向和聚焦效果来实现光的放大。
菲涅尔透镜的结构和传统的透镜有所不同。
传统的透镜是由一段连续的曲面组成，而菲涅尔透镜是由一系列环状的凸透镜组成。
这种结构的设计使得透镜更加轻薄和便于制造。
菲涅尔透镜的每一个环状凸透镜都有一个特定的曲率半径，使得光线在透镜内部发生折射后能够聚焦到一个点上。
菲涅尔透镜常用于光学仪器中，例如显微镜、望远镜和摄影镜头等。
在显微镜中，菲涅尔透镜可以将样品上的光线聚焦到物镜上，从而放大样品的细节。
在望远镜中，菲涅尔透镜可以将远处的物体光线聚焦到观察者的眼睛上，从而使得远处的物体看起来更大更清晰。
在摄影镜头中，菲涅尔透镜可以帮助摄影师将景物聚焦到感光元件上，从而得到清晰的照片。
除了光学仪器，菲涅尔透镜还可以应用于太阳能集热器。
太阳能集热器利用菲涅尔透镜的聚焦效果将太阳光线聚焦到一个小面积上，从而产生高温。
这种高温可以用于加热水或发电等应用。
菲涅尔透镜在太阳能领域的应用具有重要的意义，可以提高太阳能的利用效率。
菲涅尔透镜的设计和制造需要考虑多个因素，例如透镜的曲率半径、透镜的厚度和透镜的材料等。
这些因素会影响透镜的焦距和聚焦效果。
因此，在实际应用中需要根据具体的需求选择合适的菲涅尔透镜参数。
总结起来，菲涅尔透镜是一种基于光的折射现象的光学元件。
它通过改变光线的传播方向和聚焦效果来实现光的放大。
菲涅尔透镜广泛应用于光学仪器和太阳能集热器等领域。
在设计和制造菲涅尔透镜时，需要考虑多个因素，以满足具体的应用需求。
菲涅尔透镜实验报告菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。
其是一种微细结构的光学元件，从正面看其象一个飞镖盘，由一环一环的同心圆组成。
基于热释电传感器，菲涅尔透镜的原理为：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
另外一种理解就是：透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。
而它在热释电传感器中的功能主要是：把红外光线分成可见区和盲区，同时又有聚焦的作用，使热释电红外传感器灵敏度大大增加。
菲涅耳透镜折射式和反射式两种形式，其作用一是聚焦作用，将热释的红外信号折射（反射）在热释电红外传感器上；二是将检测区内分为若干个明区和暗区，使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器就能产生变化电信号。
在热释电传感器中用得比较多的菲涅尔透镜结构为圆形菲涅尔透镜。
在和普通透镜对比之时，它主要突出在面积大、重量轻、价格比较低、并且轻便易携带，现如今其是技术发展的主要方向。
现在菲涅尔透镜的应用非常的广泛，主要是在：投影显示、太阳能菲涅尔透镜、科研系统、菲涅尔放大镜以及照明光学——菲涅尔透镜准直器等领域。
而在LED这个领域中的应用主要是：能够较好地将理想的电光源校准成平行光源。
因为在现实生活中，没有光源是真正的电光源，然而固体态发光器如LED就非常小，因此只要透镜和LED之间的距离适当，就可以当成电光源。
因此菲涅尔透镜能够校准LED 输出光线为平行光。
而当需要将LED发光体的束光源校准为更宽广的角度范围时候，最常见的做法就是使用反射镜与菲涅尔透镜相结合从而减少光学部件使用量。
菲涅尔透镜设计实例菲涅尔透镜是一种特殊的透镜设计，与传统的球面透镜相比，它具有更薄、更轻、更便于制造和使用的特点。
菲涅尔透镜的设计方案广泛应用于各种领域，如航海、照明、摄影等。
本文将以菲涅尔透镜在太阳能集热器中的设计实例为例，来说明菲涅尔透镜的应用和优势。
一、菲涅尔透镜在太阳能集热器中的设计实例太阳能集热器是利用太阳辐射热能进行能量转换的装置，其中菲涅尔透镜被广泛应用于集光器的设计中。
集光器的作用是将太阳的光线集中到一个小面积上，从而提高热能的集中度，增加太阳能的利用效率。
在太阳能集热器中，菲涅尔透镜被设计成具有特殊的形状，以实现光线的聚焦效果。
其设计原理是通过透镜表面特殊的微结构，将原本通过球面透镜折射的光线改为通过透镜表面的微槽，从而达到减小透镜厚度、减轻透镜重量的目的。
二、菲涅尔透镜设计的优势相比传统的球面透镜，菲涅尔透镜设计具有以下几个优势：1. 薄型设计：菲涅尔透镜的微槽结构使得透镜的厚度大大减小，从而减轻了透镜的重量，便于集光器的制造和使用。
2. 高效集光：菲涅尔透镜的特殊结构使得光线可以更好地聚焦，提高了集光器的光能利用效率。
透过菲涅尔透镜的光线能够更集中地投射到集热器的接收面上，从而实现更高的热能转换效率。
3. 宽视场角：菲涅尔透镜的设计可以实现宽视场角，即可以从更广的角度接收太阳光线。
这使得菲涅尔透镜适用于需要广视场角的应用场景，如太阳能光伏系统中的太阳能跟踪器。
4. 易于制造：菲涅尔透镜的制造相对简单，与传统的球面透镜相比，节省了制造成本和时间。
这使得菲涅尔透镜在大规模生产中具有较高的可行性。
三、菲涅尔透镜设计的应用领域除了太阳能集热器，菲涅尔透镜的设计还广泛应用于其他领域。
以下是一些常见的应用领域：1. 航海导航：菲涅尔透镜常被用于航海灯塔中，通过将灯光聚焦，增强灯塔的可见性和远距离导航的效果。
2. 摄影器材：菲涅尔透镜的薄型设计使其成为相机镜头的理想选择之一。
它能够提供清晰、锐利的图像，同时减轻了相机的重量，便于携带和使用。
菲涅尔透镜的原理及应用（国防科大理学院光学小组第六组）[摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。
菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
[关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与发展状况本文主要从菲涅尔透镜的历史，基本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。
1.简介菲涅尔透镜(Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。
菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。
多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。
2.菲涅尔透镜的历史通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。
孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。
菲涅尔镜片的原理和应用菲涅尔镜片是红外线探头的“眼镜”，它就象人的眼镜一样，配用得当与否直接影响到使用的功效，配用不当产生误动作和漏动作，致使用户或者开发者对其失去信心。
配用得当充分发挥人体感应的作用，使其应用领域不断扩大。
菲涅尔镜片是根据法国光物理学家FRESNEL发明的原理采用电镀模具工艺和PE （聚乙烯）材料压制而成。
镜片（0.5mm厚）表面刻录了一圈圈由小到大，向外由浅至深的同心圆，从剖面看似锯齿。
圆环线多而密感应角度大，焦距远；圆环线刻录的深感应距离远，焦距近。
红外光线越是靠进同心环光线越集中而且越强。
同一行的数个同心环组成一个垂直感应区，同心环之间组成一个水平感应段。
垂直感应区越多垂直感应角度越大；镜片越长感应段越多水平感应角度就越大。
区段数量多被感应人体移动幅度就小，区段数量少被感应人体移动幅度就要大。
不同区的同心圆之间相互交错，减少区段之间的盲区。
区与区之间，段与段之间，区段之间形成盲区。
由于镜片受到红外探头视场角度的制约，垂直和水平感应角度有限，镜片面积也有限。
镜片从外观分类为：长形、方形、圆形，从功能分类为：单区多段、双区多段、多区多段。
下图是常用镜片外观示意图：下图是常用三区多段镜片区段划分、垂直和平面感应图。
当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离A区或中距离B 区或近距离C区的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。
整个接收人体红外光的方式也被称为被动式红外活动目标探测器。
镜片主要有三种颜色，一、聚乙烯材料原色，略透明，透光率好，不易变形。
二、白色主要用于适配外壳颜色。
三、黑色用于防强光干扰。
镜片还可以结合产品外观注色，使产品整体更美观。
每一种镜片有一型号（以年号+系列号命名），镜片主要参数：一、外观描述——外观形状（长、方、圆）、尺寸（直径）。
以毫米为单位。
二、探测范围——指镜片能探测的有效距离（米）和角度。
菲涅尔透镜介绍菲涅尔透镜 (Fresnel lens) ，又名螺纹透镜，一般由高透明材料注塑或压注而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。
透镜的要求很高。
一片优质的透镜必须表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1-2mm左右，特性为面积大、厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。
多用于对精度要求不是很高的场合，如投影机、薄膜放大镜、红外探测器及照明等。
使用普通的凸透镜，会出现边角变暗、模糊的现象，这是因为光的折射只发生在介质的交界面，凸透镜片较厚，光在玻璃中直线传播的部分会使得光线衰减。
如果可以去掉直线传播的部分，只保留发生折射的曲面，便能省下大量材料同时达到相同的聚光效果。
菲涅耳透镜就是采用这种原理的。
菲涅尔透镜看上去像一片有无数多个同心圆纹路的平板玻璃，却能达到凸透镜的效果，如果投射光源是平行光，汇聚投射后能够保持图像各处亮度的一致。
菲涅尔透镜的应用菲涅尔透镜应用于多个领域，包括：投影显示：菲涅尔投影电视，背投菲涅尔屏幕，高射投影仪，准直器；聚光聚能：太阳能用菲涅尔透镜，摄影用菲涅尔聚光灯，菲涅尔放大镜；航空航海：灯塔用菲涅尔透镜，菲涅尔飞行模拟；科技研究：激光检测系统等；红外探测：无源移动探测器；照明光学：汽车头灯，交通标志，光学着陆系统。
智能家居：安防系统探测器等我公司生产的菲涅尔镜,采用主要注塑和热压两种方式。
注塑菲涅尔透镜：设备是进口的高精密注塑机，主要生产小规格菲涅尔透镜（8吋以下），可以大规模提供需求。
热压菲涅尔透镜：设备是根据工艺需求自主设计制造的专用自动热压机。
热压的菲涅尔镜产品精度高，质量好，主要用在成像方面，产品尺寸规格3-10吋，也可以定制超大尺寸的产品。
外形由数控激光激光机切割，产品形状任意，可以根据客户需要选择定制。
菲涅尔透镜的原理及应用〔国防科大理学院光学小组第六组〕[摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片外表一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但本钱比普通的凸透镜低很多。
菲涅尔透镜可按照光学设计或构造进展分类。
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为假设干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
[关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与开展状况本文主要从菲涅尔透镜的历史，根本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与开展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。
1.简介菲涅尔透镜 (Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔〔Augustin·Fresnel)创造的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。
菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片外表一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干预及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是外表光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为假设干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR 上产生变化热释红外信号。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但本钱比普通的凸透镜低很多。
多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。
2.菲涅尔透镜的历史通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。
孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。
菲涅尔透镜最高温度引言菲涅尔透镜是一种特殊的光学元件，常用于聚焦太阳能以产生高温。
本文将探讨菲涅尔透镜的原理、设计和使用，以及如何提高其最高温度。
菲涅尔透镜原理菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯丁·让·菲涅尔于19世纪提出的。
它由一系列环形凸透镜组成，每个凸透镜都只有一小部分曲面。
这种设计使得菲涅尔透镜具有与传统透镜相比更大的有效面积。
当太阳光通过菲涅尔透镜时，它会被聚焦在一个点上，从而产生高温。
这是因为凸面将光线汇聚到一个小区域内，使能量密度增加。
利用这个原理，可以将太阳能转化为热能，并应用于多种领域，如太阳能发电、太阳能热水器等。
菲涅尔透镜设计要实现较高的最高温度，需要考虑以下几个关键因素：1. 材料选择菲涅尔透镜通常由透明的材料制成，如玻璃或塑料。
为了提高最高温度，可以选择具有较高抗热性的特殊材料，如石英玻璃或高温塑料。
2. 凸透镜形状凸透镜的形状对最终聚焦效果有很大影响。
通常情况下，透镜的曲率半径越小，聚焦效果越好。
因此，在设计中可以尝试使用更陡峭的曲面来提高聚焦效果。
3. 透镜尺寸菲涅尔透镜的直径和厚度也会影响最高温度。
较大直径的透镜可以接收更多太阳光，并将其聚焦在一个小区域内。
而较厚的透镜可以更好地吸收和保持热量。
提高菲涅尔透镜最高温度的方法除了上述设计考虑因素外，还有几种方法可以进一步提高菲涅尔透镜的最高温度：1. 表面处理通过在菲涅尔透镜表面施加特殊涂层，可以增加光的吸收率和热导率，从而提高最高温度。
例如，使用具有较高吸收率的黑色涂层可以增加光能的转化效率。
2. 配合其他设备将菲涅尔透镜与其他设备结合使用，如对流散热系统或热能储存装置，可以进一步提高最高温度。
这些设备可以帮助透镜更好地吸收和利用热能。
3. 调整聚焦距离通过调整菲涅尔透镜与聚焦点之间的距离，可以改变聚焦效果。
通过找到最佳聚焦距离，可以使透镜在不同条件下实现最高温度。
应用领域菲涅尔透镜的高温特性使其在许多领域得到应用：1. 太阳能发电将菲涅尔透镜用于太阳能发电系统中，可以将太阳光聚焦在光伏电池上，从而提高发电效率。
菲涅尔双棱镜菲涅尔双棱镜是一种光学元件，广泛应用于光学传感器、成像系统以及照明等领域。
它的特点是结构简单、重量轻、使用方便，并且具有良好的光学性能。
本文将介绍菲涅尔双棱镜的基本原理、制作工艺和应用领域。
基本原理菲涅尔双棱镜利用菲涅尔透镜的原理，通过在平面上雕刻一系列的圆环形光阑来实现光学聚焦。
菲涅尔透镜是由一系列圆环形的等弧形光阑组成，每一圈光阑的面积逐渐增大，光线进入后会被透镜表面的曲面透镜和光阑交替的结构所改变，从而产生聚焦效果。
菲涅尔双棱镜的优点之一是光路长度小，因为它不需要像传统透镜那样有一个较大的曲率。
在传统透镜中，光线通过镜面时会受到不必要的折射，从而导致光路长度增加。
而菲涅尔双棱镜通过透镜表面的圆环形光阑来控制光线的传播，降低了不必要的折射，因此光路长度较短。
制作工艺菲涅尔双棱镜的制作工艺相对简单，通常可以通过以下步骤实现：1.设计光学参数：根据所需的光学参数，如聚焦距离、入射孔径等，确定适合的菲涅尔双棱镜参数。
2.绘制图案：使用计算机辅助设计软件或专业绘图软件，绘制菲涅尔双棱镜的光阑图案。
3.制作模具：根据绘制的光阑图案，制作出适合的模具，通常可以使用计算机数控机床进行切割或激光切割等工艺。
4.模具压制：将模具放置在光学材料上，使用适当的压力和温度对其进行压制，使光阑图案可以被复制到光学材料上。
5.抛光和涂层：对压制好的菲涅尔双棱镜进行抛光，使其表面光滑。
然后，可以根据需要进行涂层处理，以提高透射率和反射率。
制作完成后的菲涅尔双棱镜可以具有精确的光学性能和较高的光学效率。
应用领域菲涅尔双棱镜由于其特殊的制作工艺和优异的光学性能，被广泛应用于以下领域：光学传感器菲涅尔双棱镜可以用于光学传感器中，用于检测和测量光线的强度、方向和位置等参数。
例如，在自动聚焦相机中，菲涅尔双棱镜可以用作自动对焦系统的关键元件，通过对光线的聚焦来实现清晰的图像拍摄。
光学成像系统菲涅尔双棱镜也可以用于光学成像系统中，如放大镜、望远镜和显微镜等。
菲涅尔透镜基本原理什么是菲涅尔透镜菲涅尔透镜是由法国物理学家奥古斯汀.菲涅尔（Augustin.Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。
菲涅尔透镜(Fresnel Lense)是一种微细结构的光学元件，从正面看其象一个飞镖盘，由一环一环的同心圆组成。
基本原理其工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。
如下图：从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。
每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，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。
菲涅尔透镜分类从光学设计上来划分：正菲涅尔透镜：光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。
焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭。
这类透镜通常设计为准直镜（如投影用菲涅尔透镜，放大镜）以及聚光镜（如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。
负菲涅尔透镜：和正焦菲涅尔透镜刚好相反，焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为第一反射面使用。
从结构上划分：圆形菲涅尔透镜菲涅尔透镜阵列，柱状菲涅尔透镜，线性菲涅尔透镜，衍射菲涅尔透镜，菲涅尔反射透镜，菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。
总结菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学元件，其设计和制造设计到多个技术领域，包括光学工程,高分子材料工程，CNC 机械加工，金刚石车削工艺，镀镍工艺；模压、注塑、浇铸等制造工艺。
国内拥有设计及制造能力的公司不多，成都菲斯特科技有限公司从1999年开始致力于菲涅尔透镜的研究，开发和生产，拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段，擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产，同时是成都光电显示工程技术中心的依托单位。
菲涅尔透镜的原理及应用（国防科大理学院光学小组第六组）[摘要] 菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。
菲涅尔透镜可按照光学设计或结构进行分类。
菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
[关键词] 菲涅尔透镜；原理；分类；应用；研究与发展状况本文主要从菲涅尔透镜的历史，基本原理，分类，作用，应用以及国内外的研究与发展状况等方面完整介绍了菲涅尔透镜的相关知识。
1.简介菲涅尔透镜 (Fresnel lens)，又称螺纹透镜，是由法国物理学家奥古斯汀·菲涅尔（Augustin·Fresnel)发明的，他在1822年最初使用这种透镜设计用于建立一个玻璃菲涅尔透镜系统——灯塔透镜。
菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和根据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必须是表面光洁，纹理清晰，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。
菲涅尔透镜菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比普通的凸透镜低很多。
多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。
2.菲涅尔透镜的历史通过将数个独立的截面安装在一个框架上从而制作出更轻更薄的透镜，这一想法常被认为是由布封伯爵提出的。
孔多塞(1743-1794)提议用单片薄玻璃来研磨出这样的透镜。
而法国物理学家兼工程师菲涅尔亦对这种透镜在灯塔上的应用寄予厚望。
根据史密森学会的描述，1823年，第一枚菲涅尔透镜被用在了吉伦特河口的哥杜昂灯塔（Phare de Cordouan）上；透过它发射的光线可以在20英里（32千米）以外看到。
苏格兰物理学家大卫·布儒斯特爵士被看作是促使英国在灯塔中使用这种透镜的推动者。
3.菲涅尔透镜的基本原理菲涅尔透镜的工作原理十分简单：假设一个透镜的折射能量仅仅发生在光学表面（如：透镜表面），拿掉尽可能多的光学材料，而保留表面的弯曲度。
传统透镜到菲涅尔透镜结构的变化另外一种理解就是，透镜连续表面部分“坍陷”到一个平面上。
如图：塌陷到平面从剖面看，其表面由一系列锯齿型凹槽组成，中心部分是椭圆型弧线。
每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，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f r 1110=+ρ，式中ρ 为光源到波带的距离，0r 为透镜中心到像点的距离λm R f 2=（R 透镜半径、m 为波带数、λ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...7、5、3f f f 。
在其对称位置（即...7、5、3、f f f f ----）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，并将光会聚到中心。
现在，取出并修改每一个圆环，使其一边平坦并且与其余圆环等厚。
为了保持圆环向中心会聚光线的能力，各个圆环的斜面的角度将有所不同。
现在，若将所有圆环堆叠在一起，就可以得到一面菲涅尔透镜了。
当然也可以将透镜做得特别大。
大型菲涅尔透镜经常用作太阳能聚光器。
4. 菲涅尔透镜的分类4.1从光学设计上来划分：a) 正菲涅尔透镜：光线从一侧进入，经过菲涅尔透镜在另一侧出来聚焦成一点或以平行光射出。
焦点在光线的另一侧，并且是有限共轭。
这类透镜通常设计为准直镜（如投影用菲涅尔透镜，放大镜）以及聚光镜（如太阳能用聚光聚热用菲涅尔透镜。
校准为平行光线把光线聚焦到一个点b)负菲涅尔透镜：和正焦菲涅尔透镜刚好相反，焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为第一反射面使用。
4.2从结构上划分：1)圆形菲涅尔透镜2)菲涅尔透镜阵列3)柱状菲涅尔透镜4)线性菲涅尔透镜5)衍射菲涅尔透镜6)菲涅尔反射透镜7)菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。
5.菲涅尔透镜的作用菲涅尔透镜，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹。
通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用。
传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本。
典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。
PIR广泛的用在警报器上，每个PIR上都有个塑料的小帽，此即菲涅尔透镜（见右图）。
小帽的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红外线辐射的峰值）。
在PIR上菲涅尔透镜主要菲涅尔透镜有以下两个作用：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在PIR 上；二是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在PIR上产生变化热释红外信号。
其利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。
由于菲涅尔透镜的主要是将探测空间的红外线有效地集中到传感器上。
通过分布在镜片上的同心圆的窄带（视窗）用来实现红外线的聚集，相当于凸透镜的作用，这部分选择主要是看透镜窄带的设计及透镜材质。
考虑透镜的参数主要有：光通量、不同透镜同心度、厚度不均匀性、透镜光轴与外形同心度、透过率、焦距误差等。
菲涅尔透镜窄带（视窗）的设计一般都是不均匀的，自上而下分为几排，上面较多、下边较少，一般中间密集、两侧疏。
因为人脸部、膝部、手臂红外辐射较强，正好对着上边的透镜；下边较少，一是因为人体下部红外辐射较弱，二是为防止地面小动物红外辐射干扰。
材质一般用有机玻璃。
另一个典型例子是相机的对焦屏。
现在的相机对焦屏都是磨砂毛玻璃菲涅尔透镜，其优点是明亮和亮度均匀。
对焦不准时，在对焦屏上的成像是不清晰的。
为了配合更精确地对焦，一般在对焦屏中央装有裂像和微棱环装置。
当对焦不准时，被摄体在对焦屏中央的像是分裂成两个图像，当两个分裂的图像合二为一时，表明对焦准确了。
AF单反机的标准对焦屏一般不设有裂像装置，而是刻有一个小矩形框来表示AF区域，有些对菲涅尔透镜焦屏上还刻有局部测光或点测光区域。
早期AF单反机在光线较暗环境中对焦时，往往很难看见对焦框，就难以判断相机是以哪一点来作为对焦点，新一代单反机对焦屏上的对焦点会发光，或者有对焦声音提示，便于在复杂环境中确认对焦。
不同类型的对焦屏有不同的用途、拍摄人像可能用如裂像对焦屏更好，带横竖线或刻度的对焦屏适用于建筑物摄影和文件翻拍；中间部分没有裂像而只有微棱的对焦屏适用于小光圈镜头，它不会有裂像一边亮一边黑的缺点。
不少单反相机焦屏可由用户自己更换。
又称螺纹透镜。
由于菲涅尔透镜由有机玻璃制成,不能用任何有机溶液(如酒精等)擦拭，除尘时可先用蒸馏水或普通净水冲洗,再用脱脂棉擦拭。
6.菲涅尔透镜的应用菲涅尔透镜是透镜的一个分支，由于它同其他的透镜相比，具有体积小，重量轻，结构紧凑的优点，同时它拥有不逊于其它透镜的良好聚光性和成像性能，因此在国防、航空、空间、工业生产和民用等各个领域获得广泛的应用。
比较常用的是以下几个方面的应用：6.1投影显示菲涅尔透镜被证明最佳应用就是在投影系统中，其作用就是准直光线和聚焦光线。
菲涅尔透镜将光源发出的束光源调整为平行光，显著提高显示面板四周亮度，消除了太阳斑效应，从而提高整体显示亮度均匀性。
通常菲涅尔透镜与其他显示元件（如柱面镜）一起使用。
菲涅尔透镜应用在投影系统中的优势就是，通过聚焦或调整光线准直从而增加增体显示亮度，如果取消准直镜，光线在穿过面板时会大量损失，显示中会出现明显的热斑效应，降低显示屏幕四周亮度。
同样，在LCD屏幕的另一面，我们也必须将光线从面板上集中到投影透镜中。
在观看屏幕前使用菲涅尔透镜所增加的亮度，在下图中看光线分布。
6.2太阳能菲涅尔透镜在光学系统中，应用菲涅尔透镜的作用就是将光线从相对较大的区域面积转换成相当小的面积上，这种透镜也被称做集光器或聚光器。
在太阳聚光领域，菲涅尔透镜是聚光太阳能系统（CPV)中重要的光学部件之一。
太阳菲涅尔透镜聚光镜就是，透镜的焦点刚好落在太阳能芯片上。
当透镜面垂直接面向太阳时，光线将会被聚焦在电池片上，汇聚了更多的能量，因而需要较小的电池片面积，大大节约了成本。
应用菲涅尔透镜能够将太阳光聚焦到入光面1/10至1/1000甚至更小的接收面（高性能电池片）上，比传统平板光伏（FPV)发电效率提高30％以上，满足太阳能聚光发电（CPV)和聚热系统（TPV)中高能量高温需求。
典型的太阳能菲涅尔透镜就是将齿型朝向电池片，这和之前谈到的准直应用中齿型朝向长共轭方向刚好相反。
齿型朝内的另外潜在好处的减少太阳辐射对干扰角的冲击，也能够避免结构面里堆积灰尘和沙砾。
这种类型菲涅尔透镜通常看作是非成像透镜，因为穿过透镜的有效区域焦距是固定的。
其主要的作用是最大限度增加太阳辐射到电池片上，用于转化成电力，因而无须考虑降低图象球面误差。
6.3科研系统用菲涅尔透镜科研系统中也经常用到菲涅尔透镜，透镜与水平面成45±5º夹角。
如果两道不同波长的光线平行穿过透镜，就能够聚焦在直径2mm光斑上；它也可以用于视景系统模拟与仿真。
6.4航海照明大型航标灯专用菲涅尔透镜配合海上灯塔光源而特别设计；其焦距短，透光率高；光线发散角小。
在气象能见度10海里的条件下，灯光射程可达30海里。
6.5菲涅尔放大镜放大镜是菲涅尔透镜最简单的应用案例。
通常来说，一个放大镜是正焦透镜，形成虚拟正立图象。
