龙伯透镜

龙伯透镜（luneburg lens），工学-光学工程-材料与器件-超材料-渐变折射率材料-龙伯透镜，一种由沿径向折射率渐变的电介质材料构成的球形透镜。龙伯透镜通常采用不同折射率的层状同心球壳实现，形成阶梯折射率分布以逼近渐变分布。龙伯透镜于1944年首次被R.K.吕内贝格（R.K.Luneberg）提出。空气中龙伯透镜的折射率分布遵循以下规律：式中为透镜外径；为透镜内径。龙伯透镜的一个焦点位于透镜表面的任意一点处，另一个焦点在沿直径延伸的无穷远处。其渐变折射率分布可以引导位于球体表面焦点处的光源成像于无穷远处，并形成平行光；反之，也可以将从无穷远处入射的平行光线聚焦于球体表面的焦点处。龙伯透镜的成像原理被广泛应用于电磁领域，如当馈源被放置在球面上不同位置处的焦点上时，形成不同出射方向的电磁波束，进而实现波束扫描天线。变形龙伯透镜是根据光学变换原理将传统球形龙伯透镜的部分球面变换成平面的新型透镜。该透镜保留了球形龙伯透镜的聚焦特性，但聚焦面由原来的球面改为平面。变形龙伯透镜将位于平面上任一焦点处的光源成像于无穷远处，形成平行光，也可以引导从无穷远处入射的平行光线聚焦于平面焦点处。