非球面透鏡采用單一元件設計，有助于減少多透鏡光學組件中透鏡數量。換句話說，與具有球形傳統透鏡不同，非球面透鏡具有更復雜的表面，該表面從透鏡的中心逐漸向透鏡邊緣曲率l連續發生變化。總元件數量的減少不僅有助于減小系統尺寸或重量，而且還簡化了組裝過程。最顯著的優勢在于可以修正球面透鏡在準直和聚焦系統中所帶來的球差。通過調整曲面常數和非球面系數，非球面透鏡可以最大限度的消除球差。非球面透鏡（光線匯聚到同一點，提供光學品質），基本上消除了球面透鏡所產生的球差（光線匯聚到不同點，導致成像模糊）。將非球面整合到應用中，如聚焦激光二極管的輸出不僅可以降低總成本，而且還可以勝過使用傳統球面光學透鏡設計的組件。
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