Fresnelsystemen

Fresnelsystemen zijn optische systemen die gebruikmaken van Fresnel-lensen of Fresnel-zoneplaten om licht op een efficiënte en compacte manier te vormen en te controleren. De term verwijst naar Augustin-Jean Fresnel, die in de vroege 19e eeuw de basis legde voor dunne, lichtgewicht lenzen die bestaan uit concentrische ringen. Door het verdelen van een traditionele lens in segementen kan een grote brandpuntsafstand worden bereikt met aanzienlijk minder materiaal en gewicht.

Fresnel-lensen bestaan uit een reeks annulaire ringen die de optische werking van een dikkere lens nabootsen. Er zijn twee hoofdtypen: refractieve Fresnel-lensen, die het licht buigen zoals conventionele lenzen maar veel dunner en lichter zijn; en diffractive Fresnel-zoneplaten, die licht richten door interferentie in een patroon van zones en vooral geschikt zijn voor specifieke golflengten of smalle bandbreedtes.

Historisch dienden Fresnelsystemen in vuurtorens om een krachtige, langeafstandsstraal te realiseren met minder glas. Tegenwoordig komen ze veelvuldig voor in theater- en studiaverlichting (Fresnel-lampen leveren warm, gericht licht met regelbare bundelgrootte), in overheadprojectors en in zonne-energietoepassingen zoals Fresnel-lenscollectoren voor het concentreren van zonlicht.

Voordelen van Fresnelsystemen zijn het lage gewicht en het beperkte materiaalgebruik bij grote diameters, wat kosten en installatieruimte reduceert. Nadelen zijn onder meer mogelijke aberraties en verliezen door diffractie bij zoneplaten, alsmede chromatische afwijkingen bij brede banden en gevoeligheid voor foutieve afstelling.