本文介绍光学基础知识。
1.可见光光谱
可见光光谱范围：400-700nm
组成可见光的各种颜色光光谱如下表：
| 名称 | 波长（nm） | 频率（MHz） |
| 紫光 | 400~435 | 790-680 |
| 蓝光 | 450~480 | 680-620 |
| 青光 | 480~490 | 600-620 |
| 绿光 | 500~560 | 600-530 |
| 黄光 | 580~595 | 530-510 |
| 橙光 | 595~605 | 510-480 |
| 红光 | 605~700 | 480-405 |
2.反射
光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
入射角=反射角
3.折射
光从一种均匀介质斜射入另一种均匀介质时，传播方向会发生改变（偏折），这种现象叫做光的折射。
n=sin(i)/sin(r)=ci/cr
i为入射角
r为折射角
ci为光速在介质1的速度
cr为光速在介质2的速度
光在不同介质中的传播速度是不同的。
4.光程
光在介质中实际经过的波程r与介质的折射率n的乘积叫做光程，它是光在介质中经过的路程转化为相当于在真空中的路程。
5.衍射
光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的路径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射。
6.散射
光的散射是指光通过不均匀介质时一部分光偏离原方向传播的现象。晴朗的天空呈现蓝色其实就是光的散射的一种表现。
7.透射
当光入射到透明或半透明材料表面时，一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分可以透射过去。透射是入射光经过折射穿过物体后的出射现象。被透射的物体为透明体或半透明体，如玻璃，滤色片等。
这些波在均匀介质中进入另一种均匀介质的时候，成为折射。当这些波仍返回原来的均匀介质中，成为反射。如果介质是非均匀的，这些粒子就会向各个方向辐射，成为散射。
8.干涉
两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。
9.偏振光
光是一种电磁波，电磁波是横波。横波有一个特性，就是它的振动是有极性的。在与传播方向垂直的平面（振动面）上，它可以向任一方向振动。一般把光波电场振动方向作为光振动方向。如果一束光线都在同一方向上振动，就称它们是偏振光，或严格一点，称为完全偏振光。一般的自然光在各个方向振动是均匀分布的，是非偏振光。
10.色散
光的色散指的是复色光分解为单色光的现象，如白光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光就是光的色散。色散是由于透镜对不同波长的光的折射率不一样，如对与波长较短（如蓝光）折射率较大，而对于波长较长（如红光）折射率较小。
11.常见光学器件
1)滤光片
允许指定波长的光通过。
2)BS
分光棱镜。对于非偏振光，反射率和透射率都为50%；对于偏振光，其一般会使得振动方向与入射面夹角不同的一个分量被偏转，而使振动方向与入射面平行的分量被反射或透射出去。
3)PBS
偏振分光棱镜。这种分光镜可用于分离光束的S偏振和P偏振成分。
4)NPBS
消偏振分光棱镜。这种分光镜可将一条光束分离为两条，每个输出光束都是入射光束的一部分，并且与偏振无关。
5)透镜
光学透镜包含一个透明介质，其中光从一侧进入，从另一侧出来。透镜的作用就是改变光的波前曲率，即将光聚焦或者散焦。
12.色差
透镜材料的色散(chromatic dispersion)会引起色差。直接的结果为焦距与波长有关，因此光不能很好的被聚焦：因为不同波长成分的焦点在不同位置。消色差透镜可以使色差极大的减小。
13.球差
球差是由于透镜中心区域和边缘区域对光的会聚能力不同而造成的。远轴光通过透镜时被折射得比近轴光要厉害得多，导致近轴和远轴光的折射光线不能汇聚在一点。
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