現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)方法（第3版）

目錄
第1章光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià)方法001
1.1概述001
1.2光學(xué)系統(tǒng)的坐標(biāo)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和特性參數(shù)001
1.3檢測(cè)階段的像質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)——星點(diǎn)檢驗(yàn)006
1.4檢測(cè)階段的像質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)——分辨力測(cè)量010
1.5幾何像差的定義及其計(jì)算013
1.6垂軸像差的概念及其計(jì)算018
1.7幾何像差計(jì)算程序ABR的輸入數(shù)據(jù)與輸出結(jié)果020
1.8幾何像差及垂軸像差的圖形輸出024
1.9用波像差評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量028
1.10光學(xué)傳遞函數(shù)029
1.11點(diǎn)列圖035
1.12包圍圓能量036
第2章光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)原理和程序037
2.1概述037
2.2阻尼小二乘法光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序039
2.3光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)的全局優(yōu)化045
2.4適應(yīng)法光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序049
2.5典型光學(xué)設(shè)計(jì)軟件介紹054
2.5.1國(guó)內(nèi)實(shí)用軟件054
2.5.2國(guó)外著名軟件056
本章附錄060
第3章公差分析與計(jì)算061
3.1概述061
3.2公差設(shè)計(jì)中的評(píng)價(jià)函數(shù)062
3.3光學(xué)公差的概率關(guān)系065
3.4公差設(shè)計(jì)中的隨機(jī)模擬檢驗(yàn)070
3.5公差設(shè)計(jì)中的偏心光路追跡074
第4章目視光學(xué)系統(tǒng)083
4.1薄透鏡系統(tǒng)的初級(jí)像差理論083
4.2望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計(jì)091
4.3望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計(jì)實(shí)例100
4.3.1用Zemax軟件對(duì)雙膠合望遠(yuǎn)鏡物鏡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)100
4.3.2大相對(duì)孔徑望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計(jì)105
4.3.3攝遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)115
4.3.4反射式物鏡設(shè)計(jì)130
4.3.5折反射球面系統(tǒng)設(shè)計(jì)143
4.4顯微鏡物鏡設(shè)計(jì)151
4.5顯微鏡物鏡設(shè)計(jì)實(shí)例157
4.5.1低倍消色差顯微鏡物鏡設(shè)計(jì)157
4.5.2中倍消色差顯微鏡物鏡設(shè)計(jì)161
4.6目鏡設(shè)計(jì)169
4.7目鏡設(shè)計(jì)實(shí)例178
4.7.1冉斯登、惠更斯和凱涅爾目鏡設(shè)計(jì)178
4.7.2對(duì)稱(chēng)式目鏡和無(wú)畸變目鏡設(shè)計(jì)185
4.7.3廣角目鏡設(shè)計(jì)189
第5章照相物鏡設(shè)計(jì)195
5.1照相物鏡的光學(xué)特性195
5.2照相物鏡的基本類(lèi)型196
5.3基本類(lèi)型照相物鏡的演變形式201
5.4照相物鏡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)205
5.5數(shù)碼相機(jī)物鏡設(shè)計(jì)特點(diǎn)206
5.6照相物鏡像差的公差210
5.7照相物鏡設(shè)計(jì)實(shí)例212
5.7.1用適應(yīng)法自動(dòng)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)反攝遠(yuǎn)物鏡212
5.7.2用阻尼小二乘法自動(dòng)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)雙高斯物鏡222
第6章變焦距光學(xué)系統(tǒng)230
6.1概述230
6.2變焦距系統(tǒng)的分類(lèi)及其特點(diǎn)231
6.3變焦距物鏡的高斯光學(xué)238
6.4變焦距物鏡高斯光學(xué)實(shí)例254
6.5體視變倍顯微鏡259
6.6變焦距物鏡設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)例261
第7章液晶投影儀和背投電視鏡頭設(shè)計(jì)268
7.1投影顯示類(lèi)型268
7.2液晶投影儀的工作原理270
7.3液晶投影儀照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)272
7.4液晶投影儀投影物鏡的設(shè)計(jì)273
7.5背投電視鏡頭設(shè)計(jì)特點(diǎn)275
第8章其他光學(xué)系統(tǒng)278
8.1激光掃描系統(tǒng)和fθ鏡頭278
8.2光學(xué)信息處理系統(tǒng)和傅里葉變換鏡頭280
8.3紅外光學(xué)系統(tǒng)283
8.4空間光學(xué)系統(tǒng)289
8.5空間光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)例292
8.5.1同軸三反射鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì)292
8.5.2空間輕型大視場(chǎng)離軸TMA相機(jī)鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例293
8.6共形光學(xué)設(shè)計(jì)302
8.7計(jì)算機(jī)直接制版鏡頭307
8.8投影儀擴(kuò)展廣角鏡頭309
8.9光刻機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)例310
8.9.1光刻技術(shù)發(fā)展歷程311
8.9.2光刻物鏡312
8.9.3全球面光刻物鏡設(shè)計(jì)315
8.9.4偶次非球面光刻物鏡光學(xué)設(shè)計(jì)320
第9章非球面和自由曲面的應(yīng)用335
9.1非球面的表示方法335
9.2非球面的特性337
9.3反射二次非球面的應(yīng)用337
9.4非球面設(shè)計(jì)實(shí)例339
9.5自由曲面343
9.6自由曲面設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)實(shí)例358
9.6.1基于自由曲面的頭盔式顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)358
9.6.2自由曲面在光刻機(jī)鏡頭上的應(yīng)用365
第10章空間熱環(huán)境及雜散光影響分析371
10.1熱分析概述371
10.2光機(jī)熱分析理論及有限元方法372
10.2.1熱分析基本理論與方法372
10.2.2空間光機(jī)系統(tǒng)的熱交換374
10.2.3有限元分析法374
10.3熱形變的光學(xué)系統(tǒng)面型擬合算法378
10.3.1Zernike多項(xiàng)式378
10.3.2面型擬合算法380
10.4不規(guī)則折射率在光機(jī)熱一體化技術(shù)中的影響384
10.4.1梯度折射率384
10.4.2不規(guī)則折射率面分布擬合算法387
10.5雜散光分析概述389
10.6空間遙感器的雜光水平評(píng)價(jià)方法391
10.6.1雜光系數(shù)392
10.6.2點(diǎn)源透射率392
10.6.3雜光系數(shù)與點(diǎn)源透過(guò)率的關(guān)系395
10.7雜散輻射防護(hù)設(shè)計(jì)396
10.7.1關(guān)鍵表面和被照射表面397
10.7.2遮光罩和擋光環(huán)設(shè)計(jì)398
10.7.3光闌的設(shè)計(jì)與使用404
第11章衍射光學(xué)元件406
11.1概述406
11.2衍射光學(xué)元件的實(shí)際光線(xiàn)和近軸光線(xiàn)追跡407
11.3衍射光學(xué)元件在成像系統(tǒng)中消色差的方法411
11.4衍射光學(xué)元件在成像系統(tǒng)中對(duì)于熱像差的校正414
第12章偏振像差的理論419
12.1光的偏振419
12.2偏振像差的定義420
12.3偏振光線(xiàn)追跡的方法422
12.4旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)光學(xué)面形中的偏振像差函數(shù)423
12.5旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)光學(xué)系統(tǒng)中的偏振像差函數(shù)427
12.6薄膜設(shè)計(jì)與光學(xué)設(shè)計(jì)428
第13章計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)430
13.1概述430
13.2計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)數(shù)學(xué)模型的建立430
13.3計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)的像差數(shù)據(jù)處理433
13.4基于MoorePenrose廣義逆的失調(diào)量求解方法438
13.5光學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)的數(shù)值模擬440
第14章非成像光學(xué)454
14.1輻射度學(xué)和光度學(xué)基本概念454
14.2照明光學(xué)系統(tǒng)基本組成461
14.3照明光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)463
14.4均勻照明的實(shí)現(xiàn)466
14.5太陽(yáng)光能量獲取系統(tǒng)469
第15章Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用476
15.1概述476
15.2Zemax的用戶(hù)界面477
15.3Zemax基本操作483
15.4應(yīng)用實(shí)例492
附錄1雙膠合薄透鏡參數(shù)表(冕玻璃在前)498
附錄2雙膠合薄透鏡參數(shù)表(火石玻璃在前)514
參考文獻(xiàn)529