令人惊讶的是，玻璃球是一种很好的透镜。仔细观察可以发现，球透镜能分解成两个平凸透镜和一个平行平板。正透镜的球差校正不足，而平行平板校正过度，因此两者互补。球透镜主要用作光纤耦合元件。为了理解球透镜的局限性，下面提供一点简单分析。
球透镜的光线追迹
从图中看出，焦距从球的中心线测量，而且入射和出射光线相交在中心线上。这说明后焦距bfl等于焦距和球半径之差。如果f=R则焦点刚好落在后表面。
球透镜的焦距为：
f=(RN)/[2(N-1)]
后焦距为：
bfl=f-R=[(2-N)R]/[2(N-1)]
根据上式可知，如果折射率N=2,则bfl=0。这说明硅、锗和硒化锌等大部分红外材料不适合制作球透镜，因为它们的折射率都大于2，但波长4μm处折射率为1.6753的蓝宝石是一个例外。
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