非成像光学导论(第二版)

第1章为什么使用非成像光学/1

1.1面积与角度/1

1.2准直器:大面积接收器的照明/4

1.3集中器:小面积接收器的照明/10

1.4准直器及集中器的小结/14

1.5准直器的误差/16

1.6集中器的误差/19

1.7不均匀光源/22

1.8太阳能集中器/27

1.9光通量/32

1.10波前与同时多曲面/36

参考文献/40

第2章基本概念/42

2.1简介/42

2.2成像光学与非成像光学/42

2.3复合抛物面集中器/46

2.4*大集中率/54

2.5例子/58

参考文献/60

第3章二维集中器的设计/61

3.1简介/61

3.2光源距离为有限时的集中器设计/61

3.3绳子方法/65

3.4介质光学组件/71

3.5非对称光学/72

3.6例子/76

参考文献/85

第4章光学扩展量及WinstonWelford设计方法/87

4.1简介/87

4.2光学扩展量守恒/89

4.3非理想光学系统/93

4.4光学扩展量作为一个几何量/95

4.5二维系统/97

4.6光学扩展量作为光学动量的积分/98

4.7光学扩展量作为相空间里的一个体积/102

4.8光学扩展量作为光程差/104

4.9流线/107

4.10WinstonWelford设计方法/110

4.11焦散型流线/119

4.12*大聚光比/122

4.13光学扩展量与形状因子/126

4.14例子/128

参考文献/132

第5章矢通量/134

5.1简介/134

5.2矢通量的定义/137

5.3矢通量作为边缘光线的平分线/140

5.4矢通量与光学扩展量/141

5.5圆盘形朗伯光源的矢通量/144

5.6用矢通量设计集中器/147

5.7例子/149

参考文献/151

第6章主组件与流线次组件的结合/152

6.1简介/152

6.2修改接收器的形状/154

6.3复合椭圆集中器次组件/158

6.4截断喇叭形次组件/160

6.5大接收器的喇叭形次组件/163

6.6具有多个入光孔的次组件/164

6.7*大聚光比的截断喇叭形集中器/168

6.8低聚光比的截断喇叭形集中器/178

6.9菲涅耳主组件/180

6.10菲涅耳主组件的截断喇叭形集中器/184

6.11例子/192

参考文献/202

第7章阶梯形流线非成像光学组件/205

7.1简介/205

7.2紧凑集中器/205

7.3具有间隙的集中器/212

7.4例子/218

参考文献/220

第8章灯具/221

8.1简介/221

8.2对应于大光源的平面镜灯具/222

8.3平面光源的一般解决方法/231

8.4平面光源的远缘发散灯具/234

8.5平面光源的远缘会聚灯具/237

8.6平面光源的近缘发散灯具/240

8.7平面光源的近缘会聚灯具/245

8.8圆形光源的灯具/246

8.9例子/259

8.10附录A:线性光源的镜面微分方程/268

8.11附录B:圆形光源的镜面微分方程/269

参考文献/271

第9章MinanoBenitez设计方法(同步多表面设计方法)/273

9.1简介/273

9.2RR光学组件/275

9.3薄边同步多表面器件/287

9.4XR、RX及XX光学组件/294

9.5一般波前的MinanoBenitez设计方法/303

9.6RXI光学组件:迭代计算/308

9.7RXI光学组件:直接计算/314

9.8同步多表面设计方法光程的调整/318

9.9三维同步多表面设计方法/320

9.10三维非对称同步多表面设计方法/331

9.11薄边三维同步多表面设计方法/336

9.12其他同步多表面光学组件/340

9.13例子/340

参考文献/354

第10章产生指定输出分布的波前/356

10.1简介/356

10.2产生指定光强度分布的波前/356

10.3产生指定光照度分布的波前/369

10.4光束耦合与指定光照度分布/379

参考文献/381

第11章微小光学扩展量光学组件/382

11.1简介/382

11.2微小光学扩展量光学组件/382

11.3连续光学表面/388

11.4菲涅耳光学组件/392

11.5在有限距离处的光源/396

11.6例子/402

参考文献/404

第12章科勒光学器件与混色/405

12.1简介/405

12.2科勒光学器件/405

12.3根据科勒光学器件设计的太阳能集中器/418

12.4产生指定光照度的科勒光学器件/427

12.5对科勒光学器件进行调色/432

12.6同步多表面设计科勒光学器件/436

12.7调色与槽形反射器/453

12.8例子/459

参考文献/461

第13章应用泊松括号的Minano设计方法/463

13.1简介/463

13.2不均匀介质二维集中器的设计/463

13.3边缘光线在相空间中形成的管状表面/467

13.4泊松括号/473

13.5曲线坐标系统/475

13.6二维集中器的设计/477

13.7理想二维集中器的例子/479

13.8三维集中器的设计/486

13.9理想三维集中器的例子/490

参考文献/494

第14章拉格朗日和哈密顿几何光学/495

14.1费马原理/495

14.2一般情形的拉格朗日量和哈密顿量/501

14.3几何光学的拉格朗日量和哈密顿量/504

14.4哈密顿量的另一种形式/507

14.5哈密顿方程的坐标系变换/511

14.6积分不变量/515

14.7规范转换的系统运动/522

参考文献/524

第15章光线和波前/526

15.1光学动量/526

15.2光程函数方程/531

15.3光线方程/531

15.4两个波前之间的光学路径长度/534

参考文献/537

第16章反射和折射/538

16.1光线的反射和折射/538

16.2反射定律和折射定律/544

参考文献/547

第17章对称性/548

17.1动量守恒和表观折射率/548

17.2线性对称/551

17.3环形对称和斜率不变/553

参考文献/561

第18章相空间作用域/562

18.1作用域和点特征函数/562

18.2哈密顿光学中的é光学扩展量/566

18.3积分不变量和é光学扩展量/568

18.4折射、反射和二维光学扩展量/569

18.5二维光学扩展量举例/571

参考文献/578

第19章经典力学和几何光学/580

19.1作用域和点特征函数/580

19.2扭曲不变量和角动量守恒/584

19.3力学中的势能和光学中的折射率/584

参考文献/585

第20章辐射度量学测定、光度学、辐射热转换/586

20.1定义/586

20.2均匀介质中的辐亮度守恒/589

20.3反射和折射中的辐亮度守恒/591

20.4光学扩展量和形状因子/594

20.5二维系统/597

20.6平面照明/598

参考文献/601

第21章平面曲线/602

21.1概论/602

21.2抛物线/607

21.3椭圆/609

21.4双曲线/610

21.5圆锥曲线/612

21.6渐开线/613

21.7绕组宏聚焦抛物线/614

21.8非绕组宏聚焦抛物线/617

21.9绕组宏聚焦椭圆 /619

21.10非绕组宏聚焦椭圆 /622

21.11平行射线笛卡儿椭圆/623

21.12会聚或发散射线笛卡儿椭圆 /625

21.13逐点法计算笛卡儿椭圆/632

21.14等角螺线/634

21.15函数定义/636

参考文献/642