平行的考虑事项

平行光束的定义是光束中的每条光线都与其他所有光线平行。若要产生平行光，可以将无限小的光源放置在与具有正焦距的光学系统恰好相距一个焦距的位置上，或者可以在无限远处观察点光源。在现实中，这两种情况都不可能做到。此外，衍射理论告诉我们，即使做到其中一种情况，仍会存在一些发散。

若要最大限度减少平行光束的发散，必须平衡以下两个因素：平行系统的焦距与光源的大小。等式1近似计算了平行光束的发散性：

(1)$$ \text{发散} \approx \frac{\text{光源的大小}}{\text{平行系统的焦距}} $$

若要实现理想的平行，必须尽量减小照明光源，或必须增大平行系统的焦距。请注意：在增加系统的焦距时，系统在物理层面必须远离光源。这意味着聚焦系统捕获的光线更少，所产生光束的整体功率将下降。

将光平行化时，始终会存在某种程度的发散。在下图中，两个系统都产生了平行光，但是图2与图4由于光源更大，因此发散多于图1和图3。可以将图2与图4视为间距很近的理想点光源的集合。单独而言，每个点光源都会发出一束平行光线，但是作为一系列“点光源”的集合，产生的光束会具有某种程度的发散。存在发散的原因是随着光源增大，光源距光轴的距离也在增大，因此产生的光束与光轴之间的角度也在增大。