現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計方法（第3版）

目錄
第1章光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評價方法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檢測階段的像質(zhì)評價指標(biāo)——星點(diǎn)檢驗(yàn)006
1.4檢測階段的像質(zhì)評價指標(biāo)——分辨力測量010
1.5幾何像差的定義及其計算013
1.6垂軸像差的概念及其計算018
1.7幾何像差計算程序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用波像差評價光學(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)自動設(shè)計原理和程序037
2.1概述037
2.2阻尼小二乘法光學(xué)自動設(shè)計程序039
2.3光學(xué)自動設(shè)計的全局優(yōu)化045
2.4適應(yīng)法光學(xué)自動設(shè)計程序049
2.5典型光學(xué)設(shè)計軟件介紹054
2.5.1國內(nèi)實(shí)用軟件054
2.5.2國外著名軟件056
本章附錄060
第3章公差分析與計算061
3.1概述061
3.2公差設(shè)計中的評價函數(shù)062
3.3光學(xué)公差的概率關(guān)系065
3.4公差設(shè)計中的隨機(jī)模擬檢驗(yàn)070
3.5公差設(shè)計中的偏心光路追跡074
第4章目視光學(xué)系統(tǒng)083
4.1薄透鏡系統(tǒng)的初級像差理論083
4.2望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計091
4.3望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計實(shí)例100
4.3.1用Zemax軟件對雙膠合望遠(yuǎn)鏡物鏡進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計100
4.3.2大相對孔徑望遠(yuǎn)鏡物鏡設(shè)計105
4.3.3攝遠(yuǎn)物鏡設(shè)計115
4.3.4反射式物鏡設(shè)計130
4.3.5折反射球面系統(tǒng)設(shè)計143
4.4顯微鏡物鏡設(shè)計151
4.5顯微鏡物鏡設(shè)計實(shí)例157
4.5.1低倍消色差顯微鏡物鏡設(shè)計157
4.5.2中倍消色差顯微鏡物鏡設(shè)計161
4.6目鏡設(shè)計169
4.7目鏡設(shè)計實(shí)例178
4.7.1冉斯登、惠更斯和凱涅爾目鏡設(shè)計178
4.7.2對稱式目鏡和無畸變目鏡設(shè)計185
4.7.3廣角目鏡設(shè)計189
第5章照相物鏡設(shè)計195
5.1照相物鏡的光學(xué)特性195
5.2照相物鏡的基本類型196
5.3基本類型照相物鏡的演變形式201
5.4照相物鏡設(shè)計的特點(diǎn)205
5.5數(shù)碼相機(jī)物鏡設(shè)計特點(diǎn)206
5.6照相物鏡像差的公差210
5.7照相物鏡設(shè)計實(shí)例212
5.7.1用適應(yīng)法自動設(shè)計程序設(shè)計反攝遠(yuǎn)物鏡212
5.7.2用阻尼小二乘法自動設(shè)計程序設(shè)計雙高斯物鏡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)計方法和設(shè)計實(shí)例261
第7章液晶投影儀和背投電視鏡頭設(shè)計268
7.1投影顯示類型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272
7.4液晶投影儀投影物鏡的設(shè)計273
7.5背投電視鏡頭設(shè)計特點(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)計方法和設(shè)計實(shí)例292
8.5.1同軸三反射鏡系統(tǒng)設(shè)計292
8.5.2空間輕型大視場離軸TMA相機(jī)鏡頭的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計實(shí)例293
8.6共形光學(xué)設(shè)計302
8.7計算機(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)計方法和設(shè)計實(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315
8.9.4偶次非球面光刻物鏡光學(xué)設(shè)計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)計實(shí)例339
9.5自由曲面343
9.6自由曲面設(shè)計方法和設(shè)計實(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價方法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)源透過率的關(guān)系395
10.7雜散輻射防護(hù)設(shè)計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398
10.7.3光闌的設(shè)計與使用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)際光線和近軸光線追跡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偏振光線追跡的方法422
12.4旋轉(zhuǎn)對稱光學(xué)面形中的偏振像差函數(shù)423
12.5旋轉(zhuǎn)對稱光學(xué)系統(tǒng)中的偏振像差函數(shù)427
12.6薄膜設(shè)計與光學(xué)設(shè)計428
第13章計算機(jī)輔助裝調(diào)430
13.1概述430
13.2計算機(jī)輔助裝調(diào)數(shù)學(xué)模型的建立430
13.3計算機(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463
14.4均勻照明的實(shí)現(xiàn)466
14.5太陽光能量獲取系統(tǒng)469
第15章Zemax光學(xué)設(shè)計軟件應(yīng)用476
15.1概述476
15.2Zemax的用戶界面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