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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。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。

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，光学在仪器与装备应用领域，充分体现了其超精密加工的技术水平。以集成电路制造业为例，光刻技术是集成电路制造产业的核心，决定集成电路的元件特征尺寸。行业中涌现出长焦透雾镜头、高清鱼眼镜头、超低照度镜头、红外夜视镜头等众多应用解决方案产品。

开普勒以理论的形式提出了一种新的折射望远镜的光学系统：星光射向由凸透镜构成的物镜后聚焦于A点的焦平面上，A处又位于由凸透镜构成的目镜的焦平面上，当聚集在该处的星光向前行进时，经该目镜所发散，变成平行光射出，这种望远镜叫开普勒式折射望远镜。由于开普勒式望远镜可以在物镜和目镜的共同焦平面A处安装用于测量的“十”字坐标网格，极大的方便了使用和观测，因此后来用于目视观测的折射望远镜都被做成了开普勒式。