Градиентная оптика — это раздел оптики изучающий оптические свойства материалов сделанных из материалов показатель преломления, которых изменяется в зависимости от координат.
Примером градиентной оптики является мираж лужи на дороге в жаркий день. В действительности лужа это изображение неба на дороге, так как лучи света преломляются (изгибаются) от их нормальной прямолинейной траектории. Это происходит из-за изменения показателя преломления между тёплым и менее плотным воздухом у поверхности дороги и более плотным и холодным воздухом над ней. Колебание температуры (и соответственно плотности) воздуха служит причиной возникновения градиента в показателе преломления воздуха, который увеличивается в зависимости от высоты. Этот градиентный показатель преломления изгибает лучи света на дороге (на небольшой угол), в глазах наблюдателя появляется мираж на поверхности дороги.
Это свойство используется в градиентных линзах (Гринах (GRIN) — от англ. gradient-index). Эти линзы с радиально уменьшающимся показателем преломления (в параксиальной области по параболическому закону, вне параксиальной области по полиномиальному, то есть парабола переходит в степенной многочлен более высокой степени).
Хрусталик глаза человека, также использует радиально уменьшающийся показатель преломления для фокусировки света.
Одно из самых важных преимуществ градиентных линз при сравнении с классическими линзами заключается в том, что оптические поверхности Гринов могут быть плоскими. Этот факт является очень важным при создании связи высокого качества между линзами и, например, оптоволокном. При выпуклых поверхностях сферической формы наличие градиента показателя преломления в линзе (радиального и осевого) эквивалентно действию асферизации поверхности, что позволяет существенно повысить относительное отверстие линзы.
