现代光学设计方法-(第3版)

目录

第1章光学系统像质评价方法001
1.1概述001
1.2光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数001
1.3检测阶段的像质评价指标——星点检验006
1.4检测阶段的像质评价指标——分辨力测量010
1.5几何像差的定义及其计算013
1.6垂轴像差的概念及其计算018
1.7几何像差计算程序ABR的输入数据与输出结果020
1.8几何像差及垂轴像差的图形输出024
1.9用波像差评价光学系统的成像质量028
1.10光学传递函数029
1.11点列图035
1.12包围圆能量036

第2章光学自动设计原理和程序037
2.1概述037
2.2阻尼*小二乘法光学自动设计程序039
2.3光学自动设计的全局优化045
2.4适应法光学自动设计程序049
2.5典型光学设计软件介绍054
2.5.1国内实用软件054
2.5.2国外著名软件056
本章附录060
第3章公差分析与计算061
3.1概述061
3.2公差设计中的评价函数062
3.3光学公差的概率关系065
3.4公差设计中的随机模拟检验070
3.5公差设计中的偏心光路追迹074

第4章目视光学系统083
4.1薄透镜系统的初级像差理论083
4.2望远镜物镜设计091
4.3望远镜物镜设计实例100
4.3.1用Zemax软件对双胶合望远镜物镜进行优化设计100
4.3.2大相对孔径望远镜物镜设计105
4.3.3摄远物镜设计115
4.3.4反射式物镜设计130
4.3.5折反射球面系统设计143
4.4显微镜物镜设计151
4.5显微镜物镜设计实例157
4.5.1低倍消色差显微镜物镜设计157
4.5.2中倍消色差显微镜物镜设计161
4.6目镜设计169
4.7目镜设计实例178
4.7.1冉斯登、惠更斯和凯涅尔目镜设计178
4.7.2对称式目镜和无畸变目镜设计185
4.7.3广角目镜设计189

第5章照相物镜设计195
5.1照相物镜的光学特性195
5.2照相物镜的基本类型196
5.3基本类型照相物镜的演变形式201
5.4照相物镜设计的特点205
5.5数码相机物镜设计特点206
5.6照相物镜像差的公差210
5.7照相物镜设计实例212
5.7.1用适应法自动设计程序设计反摄远物镜212
5.7.2用阻尼*小二乘法自动设计程序设计双高斯物镜222
第6章变焦距光学系统230
6.1概述230
6.2变焦距系统的分类及其特点231
6.3变焦距物镜的高斯光学238
6.4变焦距物镜高斯光学实例254
6.5体视变倍显微镜259
6.6变焦距物镜设计方法和设计实例261

第7章液晶投影仪和背投电视镜头设计268
7.1投影显示类型268
7.2液晶投影仪的工作原理270
7.3液晶投影仪照明系统的设计272
7.4液晶投影仪投影物镜的设计273
7.5背投电视镜头设计特点275

第8章其他光学系统278
8.1激光扫描系统和fθ镜头278
8.2光学信息处理系统和傅里叶变换镜头280
8.3红外光学系统283
8.4空间光学系统289
8.5空间光学系统设计方法和设计实例292
8.5.1同轴三反射镜系统设计292
8.5.2空间轻型大视场离轴TMA相机镜头的光学系统设计实例293
8.6共形光学设计302
8.7计算机直接制版镜头307
8.8投影仪扩展广角镜头309
8.9光刻机系统设计方法和设计实例310
8.9.1光刻技术发展历程311
8.9.2光刻物镜312
8.9.3全球面光刻物镜设计315
8.9.4偶次非球面光刻物镜光学设计320

第9章非球面和自由曲面的应用335
9.1非球面的表示方法335
9.2非球面的特性337
9.3反射二次非球面的应用337
9.4非球面设计实例339
9.5自由曲面343
9.6自由曲面设计方法和设计实例358
9.6.1基于自由曲面的头盔式显示系统设计358
9.6.2自由曲面在光刻机镜头上的应用365

第10章空间热环境及杂散光影响分析371
10.1热分析概述371
10.2光机热分析理论及有限元方法372
10.2.1热分析基本理论与方法372
10.2.2空间光机系统的热交换374
10.2.3有限元分析法374
10.3热形变的光学系统面型拟合算法378
10.3.1Zernike多项式378
10.3.2面型拟合算法380
10.4不规则折射率在光机热一体化技术中的影响384
10.4.1梯度折射率384
10.4.2不规则折射率面分布拟合算法387
10.5杂散光分析概述389
10.6空间遥感器的杂光水平评价方法391
10.6.1杂光系数392
10.6.2点源透射率392
10.6.3杂光系数与点源透过率的关系395
10.7杂散辐射防护设计396
10.7.1关键表面和被照射表面397
10.7.2遮光罩和挡光环设计398
10.7.3光阑的设计与使用404

第11章衍射光学元件406
11.1概述406
11.2衍射光学元件的实际光线和近轴光线追迹407
11.3衍射光学元件在成像系统中消色差的方法411
11.4衍射光学元件在成像系统中对于热像差的校正414

第12章偏振像差的理论419
12.1光的偏振419
12.2偏振像差的定义420
12.3偏振光线追迹的方法422
12.4旋转对称光学面形中的偏振像差函数423
12.5旋转对称光学系统中的偏振像差函数427
12.6薄膜设计与光学设计428

第13章计算机辅助装调430
13.1概述430
13.2计算机辅助装调数学模型的建立430
13.3计算机辅助装调的像差数据处理433
13.4基于MoorePenrose广义逆的失调量求解方法438
13.5光学系统计算机辅助装调的数值模拟440

第14章非成像光学454
14.1辐射度学和光度学基本概念454
14.2照明光学系统基本组成461
14.3照明光学系统的设计463
14.4均匀照明的实现466
14.5太阳光能量获取系统469

第15章Zemax光学设计软件应用476
15.1概述476
15.2Zemax的用户界面477
15.3Zemax基本操作483
15.4应用实例492

附录1双胶合薄透镜参数表(冕玻璃在前)498
附录2双胶合薄透镜参数表(火石玻璃在前)514

参考文献529