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非成像光學(xué)
非成像光學(xué)是光學(xué)領(lǐng)域一大重要分支，光學(xué)擴展量是非成像光學(xué)中的重要概念，用于描述具有一定孔徑角和截面積的光束的幾何特性。
在非成像光學(xué)理論中，光學(xué)擴展量是描述光束幾何特性的參數(shù)，通常用字母U表示。可被理解為光束通過的橫截面積與其空間立體角的積分，如下式：
式中：n為介質(zhì)的折射率，θ為單位面積dA的法線與單位立體角中心軸之間的夾角。
可將系統(tǒng)的總光通量表述為：
在不考慮損耗的光學(xué)系統(tǒng)中，光束的光學(xué)擴展量是守恒的。在現(xiàn)實的光學(xué)系統(tǒng)中，光學(xué)擴展量遵循熱力學(xué)第二定律，即光學(xué)擴展量不會變小，只會保持不變或者變大。
在進行光學(xué)設(shè)計的過程中，很好的匹配了光學(xué)元件的光學(xué)擴展量，光能利用率將會得到保證。若入射光的光學(xué)擴展量小于等于系統(tǒng)中的光學(xué)擴展量，那么光束可以全部通過而不出現(xiàn)能量損失。
因此，光源的光學(xué)擴展量盡量比光學(xué)器件的小，且越大光學(xué)擴展量的光學(xué)器件應(yīng)越遠離光源。
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