光学射线流图：解析非共轴光学系统的新工具

本文主要探讨了近轴光线的流图分析，以光学传输矩阵和电子信号流图的概念为基础。作者王绍民从杭州大学物理系的角度出发，提出将光学传输矩阵称为"光学射线流图"，以此作为电子信号流图在光学领域的扩展。传统上，光学领域经常借鉴电子学的方法，而这种转换使得处理光学系统时更具直观性和灵活性。 光学射线流图的构建起始于线性代数方程组的因果形式表达，其中节点代表变数，连接节点的线段代表变数之间的关系，带有方向性的支路表示因果关系和权重，即支路传输值。源节点和汇节点的区分使得问题的初始条件和结果变得明确：源点代表初始变量，汇点则表示求解的结果。在光学系统中，这些概念可以直接从传输矩阵中推导出来，构建出基本光学系统的射线流图，如图1所示。 特别地，文章强调了非共轴光学系统在传统的电子信号流图中的处理缺失，因此作者进一步定义了"非共轴作用偶"，这是对流图分析内容的重要补充，旨在更有效地解决非共轴光学系统中的复杂问题。这一定义不仅提升了分析的精确性，也使得流图分析在光学领域的应用更加广泛和深入。 文章最后提到，尽管光学射线流图在近轴光线的分析中展现出了强大的工具价值，但每个学科都有其特定的处理方式，这表明了流图分析作为一种通用工具，需要结合各个领域的特性进行定制和深化。1978年4月24日的收稿日期表明，这篇文章可能是那个时代光学流图理论研究的里程碑，对于理解和设计现代光学系统具有重要的历史意义。