近年来,
应用光学领域中出现了许多新技术。本书基于作者多年光学领域的研究和积累,系统阐述了应用光学的现代理论和应用,并引入这些新技术。全书内容包括波面像差理论及几何像差理论、以非球面和自由光学曲面简化光学系统设计、太阳能电站和现代高效
照明中的非成像光学等;反映了应用光学中的前沿技术,如光学系统焦深扩展与衍射极限的突破、微纳光子学和表面等离子体微纳光学设备中的光学系统、自适应光学等;叙述了现代物理光学仪器的光学系统原理,包括光电干涉光学系统、光电光谱仪及分光光度光学系统、偏振光电仪器光学系统及偏振光成像技术等。本书既讲解应用光学基础理论,又涵盖国内外应用光学领域*新的技术理论和实现方法,适合作为相关专业高校师生和广大科研人员的参考书。
uV|%idC B$\,l.hE
#M)SAe2 ;YfKG8(0
(m~gG|n4 fPpFAO 目 录
MEI.wJZ 第1章 现代应用光学基础理论概述 1
SjmWlf, 1.1 概述 1
"0V8i%a 1.1.1 本书的背景 1
j,Vir"-) 1.1.2 本书的内容安排 1
_u]S/X- 1.2 光学系统设计中常用的光学材料特征参数 2
W3gBLotdg 1.2.1 光学材料的光学参量 2
4b@Awtk 1.2.2 热系数及温度变化效应的消除 4
S9;:) 1.2.3 其他玻璃数据 4
Py!
F 1.3 新型光学材料 5
-*nd5(lY& 1.3.1 新型光学材料概述 5
|PaVb4j 1.3.2 光学材料发展概况 6
&UextGk7 1.4 液晶材料及液晶显示器 12
T1_qAz+ 1.4.1 液晶材料及其分类 12
JA]qAr 1.4.2 常用液晶显示器件的基本结构和工作原理 16
v-MrurQ4 1.4.3 STN-LCD技术 27
(oG-h"^/ 1.4.4 液晶光阀技术 32
4f-I,)qCBk 1.4.5 硅上液晶(LCoS)反射式显示器 36
D:I6nSoC 1.4.6 光计算用SLM 38
'7ps_pz 1.5 电
光源和光电探测器 38
#^zUaPV 7r 1.5.1 电光源 38
vUD>+*D 1.5.2
激光器 41
Z]\IQDC 1.5.3 光电导探测器 48
_c@k>"_{S 1.5.4 光伏探测器 49
IS[&V&.n 1.5.5 位敏探测器 53
g>&b&X&Y_ 1.5.6 阵列型光电探测器 56
Lk8NjK6 1.6 波像差像质评价基础知识 59
t)n}S;iD 1.6.1 光学系统像差的坐标及符号规则 59
zjlo3=FQX[ 1.6.2 无像差成像概念和完善
镜头聚焦衍射模式 60
,f3Ck*M 参考文献 63
Yd>ej1< 第2章 光学非球面的应用 67
9i`sSi8
2.1 概述 67
Z^l!#"\4m 2.2 非球面曲面方程 67
lr-:o@q{ 2.2.1 旋转对称的非球面方程 67
nLjc.Z\Bl 2.2.2 圆锥曲线的意义 68
'H|=]n0 2.2.3 其他常见非球面方程 70
ADW> 2.2.4 非球面的法线和曲率 71
YLAGTH0.] 2.3 非球面的初级像差 71
zSM;N^X8? 2.3.1 波像差及其与垂轴像差的关系 71
xJ[Xmre 2.3.2 非球面的初级像差 73
D@
R>gqb 2.3.3 折射锥面轴上物点波像差 75
[;*Vm0>t 2.3.4 折射锥面轴外物点波像差 76
O9Fg_qfuT_ 2.4 微振(perturbed)光学系统的初级像差计算 77
+~]:oj 2.4.1 偏心(decentered)光学面 78
|8<P%:*N 2.4.2 光学面的倾斜 80
dLnu\bSF 2.4.3 间隔失调(despace)面 81
w=K!U] 2.5 两镜系统的理论基础 82
*LZ^0c:r 2.5.1 两镜系统的基本结构形式 82
n>["h2 2.5.2 单色像差的表示式 82
@ApX43U( 2.5.3 消像差条件式 84
)?qH#>mD6 2.5.4 常用的两镜系统 85
/`"&n1 2.6 二次圆锥曲面及其衍生高次项曲面 86
KfkE'_F 2.6.1 消球差的等光程折射非球面 86
kV$$GLD\ 2.6.2 经典卡塞格林系统 87
WG\gf\=I 2.6.3 格里高里系统 88
XDM~H 2.6.4 只消球差的其他特种情况 88
2B<0|EGtzw 2.6.5 R-C(Ritchey-Chrétien)系统及马克苏托夫系统 89
SK&?s`
2.6.6 等晕系统的特殊情况 90
JRT,%;*, 2.6.7 库特(Cuder)系统及同心系统 91
e9e7_QG_- 2.6.8 史瓦希尔德(Schwarzschield)系统 92
/H m),9NN 2.6.9 一个消四种初级像差 的系统 93
xM6v0Ua 2.6.10 无焦系统 93
K,o@~fj 2.7 两镜系统的具体设计过程 93
sH}q&= 2.7.1 R-C系统的设计 93
2-#:Y
2.7.2 格里高里系统与卡塞格林系统 94
,O[Maj/ch 2.8 施密特光学系统设计 95
rDvz2p"R 2.8.1 施密特光学系统的初级像差 95
us,1:@a)a 2.8.2 施密特校正器的精确计算法 98
7vf?#^RlV 2.9 三反射镜系统设计示例 99
IC:wof " 2.9.1 设计原则 99
acdWU"< 2.9.2 设计过程分析 100
Jfkdiyy" 2.9.3 设计示例 101
OalBr?^ 参考文献 103
7:>VH>?D 第3章 衍射光学元件 105
RaNz)]+7` 3.1 概述 105
y_Tc$g~ 3.1.1 菲涅耳圆孔衍射――菲涅耳波带法 106
`T \"B% 3.1.2 菲涅耳圆孔衍射的特点 108
+#|):aF 3.1.3 菲涅耳圆屏衍射 109
_P]!J~$5 3.2 波带片 110
xQetAYP` 3.2.1 菲涅耳波带片 110
49("$! 3.2.2 相位型菲涅耳波带片 112
nfV32D|3 3.2.3 条形或方形波带片 113
ra'h\m 3.3 衍射光学器件衍射效率 113
uv,_?x\' 3.3.1 锯齿形一维相位光栅的衍射效率 113
/KWR08ftp 3.3.2 台阶状(二元光学)相位光栅的衍射效率及其计算 114
C<?Huw4R0 3.4 通过衍射面的光线光路计算 115
1`X-
O> 3.5 衍射光学系统初级像差 118
VZJ[h{ 6 3.5.1 衍射光学
透镜的单色初级像差特性 118
C;3>q*Am4 3.5.2 折衍混合成像系统中衍射结构的高折射率模型及PWC描述 121
aeBA`ry"B 3.5.3 P∞、W∞、C与折衍混合单透镜结构的函数关系 122
$j\UD8Hj'- 3.6 折衍光学透镜的色散性质及色差的校正 123
(Wm4JmX% 3.6.1 折衍光学透镜的等效阿贝数ν 123
# XD-a 3.6.2 用DOL实现消色差 124
Du3nK"-g 3.6.3 折衍光学透镜的部分色散及二级光谱的校正 125
b(Ev: 3.7 衍射透镜的热变形特性 127
>WsRCBA 3.7.1 光热膨胀系数 127
1{.=T&eG# 3.7.2 消热变形光学系统的设计 129
sZ,mRT 3.7.3 折衍混合系统消热差系统设计示例 130
P
K]$D[a0 3.8 衍射面的相位分布函数 132
"1U:qr2-H 3.8.1 用于平衡像差的衍射面的相位分布函数 132
r9a?Y!( 3.8.2 用于平衡热像差的衍射面的相位分布函数 133
+6xEz67A< 3.9 多层衍射光学元件(multi-layer diffractive optical elements) 133
Wy'H4Rg8 3.9.1 多层衍射光学元件的理论分析 134
(v\Cv)OS 3.9.2 多层衍射光学元件的结构 134
]/p)XHKo 3.9.3 多层衍射光学元件材料的选择 134
UO&
p2 3.9.4 多层衍射光学元件的衍射效率 135
3']yjj(gHr 3.9.5 多层衍射光学元件在成像光学系统中的应用举例 136
!lf:x 3.10 谐衍射透镜(HDL)及其成像特点 137
LZCziW 3.10.1 谐衍射透镜 137
2{!^"iW 3.10.2 谐衍射透镜的特点 137
QX*HvT 3.10.3 单片谐衍射透镜成像 138
-'tgr6=|w" 3.10.4 谐衍射/折射太赫兹多波段成像系统设计示例 139
ZjE!?
'(ef 3.11 衍射光学轴锥镜(简称衍射轴锥镜) 143
0$n0fu 3.11.1 衍射轴锥镜 143
{&'u1yR 3.11.2 设计原理和方法 144
P|[i{h 参考文献 150
WCbv5)uTUs 第4章 非对称光学系统像差理论 153
1,p[4k~Ww 4.1 波像差与Zernike多项式概述 153
Ba$Ibq,r/ 4.1.1 波前像差理论概述 153
a;a2x
.< 4.1.2 角向、横向和纵向像差 154
#Fua^]n 4.1.3 Seidel像差的波前像差表示 155
|/?)u$U< 4.1.4 泽尼克(Zernike)多项式 162
>qJRpO 4.1.5 条纹(fringe)Zernike系数 164
uLw$`ihw 4.1.6 波前像差的综合评价指标 165
QES[/i + 4.1.7 色差 167
2VOdI 4.1.8 典型光学元件的像差特性 167
])=k";76 4.2 非对称旋转成像光学系统中像差理论 174
UQwLAXs 4.2.1 重要概念简介 174
<t{T]i+ 4.2.2 倾斜非球面光学面处理 176
zS*X9|p 4.2.3 局部坐标系统(LCS)近轴光方法计算单个光学面像差场中心 176
U$J l5[`F^ 4.2.4 OAR的参数化 179
$18|@\Znj 4.2.5 倾斜和偏心的光学面的定位像差场对称中心矢量(像差场偏移量的推导) 181
I9ga8mG4-' 4.2.6 基于实际光线计算单个面的像差场中心 182
(mvAEN+y 4.2.7 失调光学系统的波像差表示式 183
P`'Nv 4.2.8 举例:LCS近轴计算与其实际光线等价计算的比较 185
7Q<xC 4.3 近圆光瞳非对称光学系统三级像差的描述 187
Hnwir!=7 4.3.1 光学系统的像差场为各个面的贡献之和 187
Kq|L:Z 4.3.2 带有近圆光瞳的非旋转对称光学系统中的三级像差 187
:^DuB_ 4.3.3 节点像差场 191
V4GcW|P4y 4.3.4 波前误差以及光线的横向像差 194
=N,Mmz% 4.3.5 非对称光学系统中的三级畸变 195
$cri"G 4.4 非旋转对称光学系统的多节点五级像差:球差 197
o$4n D#P3 4.4.1 非旋转对称光学系统像差概述 197
gqaENU> 4.4.2 非旋转对称光学系统的五级像差 198
@|xcrEnP}B 4.4.3 五级像差的特征节点行为:球差族包括的各项 199
+I0?D 参考文献 203
8t!/Op? 第5章 光学自由曲面的应用 205
00'R1q4 5.1 光学自由曲面概述 205
e2Sudd=' G 5.2 参数曲线和曲面 206
}O<u 5.2.1 曲线和曲面的参数表示 206
s@C@q(i6 5.2.2 参数曲线的代数和几何形式 210
83UIH0( 5.3 Bézier曲线与曲面 212
4r!8_$fN?G 5.3.1 Bézier曲线的数学描述和性质 212
_eAZ_@ 5.3.2 Bézier曲面 215
&[}T41 5.4 B样条(B-spline)曲线与曲面 217
q&0Jl 5.4.1 B样条曲线的数学描述和性质 217
[k(oQykq 5.4.2 B样条曲线的性质 219
]R/VE"- 5.4.3 B样条曲面的表示 220
f5+a6s9 5.5 双三次均匀B样条曲面 221
?<\K!dA 5.5.1 B 样条曲面 221
XCO{}wU)> 5.5.2 双三次均匀B样条曲面的矩阵公式 223
X62h7?'Pd 5.6 非均匀有理B样条(NURBS)曲线与曲面 224
iCCY222: 5.6.1 NURBS曲线与曲面 224
.,[zI@9 5.6.2 NURBS曲线的定义 224
GcQO&oq| 5.6.3 NURBS表示 226
ygr[5Tl 5.6.4 非均匀有理B样条曲面 228
w
`6qT3v 5.7 Coons曲面 229
=jjUwcl 5.7.1 基本概念 229
IB:Wh;_x 5.7.2 双线性Coons曲面 230
S`TP#uzKu] 5.7.3 双三次Coons曲面 231
=NwmhV 5.8 自由曲面棱镜光学系统 232
^HumyDD6 5.8.1 自由曲面棱镜概述 232
t0p^0 5.8.2 矢量像差理论及初始结构确定方法 233
?"\`u; 5.8.3 自由曲面棱镜设计 236
_H(m4~M 5.8.4 用
光学设计软件设计含自由曲面的光学系统 238
d paZ6g 参考文献 239
)Ac+5bs 第6章 共形光学系统 241
%>}6>nT# 6.1 概述 241
,T?8??bZ 6.1.1 共形光学系统的一般要求 241
_Dl!iV05: 6.1.2 共形光学系统的主要参量 244
jftoqK-
p 6.1.3 共形光学系统中的像差校正 250
RekTWIspT/ 6.1.4 共形光学系统实际应用须考虑的问题 252
Ks:~Z9r} 6.2 椭球整流罩的几何特性及消像差条件在共形光学系统中的应用 253
Fyoy)y* 6.2.1 椭球面几何特性分析 253
bvzeUn 6.2.2 椭球整流罩的几何特性 256
o&)O&bNJ 6.2.3 利用矢量像差理论分析椭球整流罩结构的像差特性 258
S/v+7oT 6.3 基于Wassermann-Wolf方程的共形光学系统设计 259
E6|!G 6.3.1 共形光学系统解决像差动态变化的方法概述 259
O79;tA<k 6.3.2 共形光学系统的像差分析 260
C#[YDcp4 6.3.3 Wassermann-Wolf非球面理论 261
ivsp):W 6.3.4 利用Wassermann-Wolf原理设计共形光学系统 265
=XsdR?C 6.4 折/反射椭球形整流罩光学系统的设计 268
z|[#6X6tT 6.4.1 折/反射椭球形整流罩光学系统的设计原则 269
|BhfW
O8p 6.4.2 椭球形整流罩像差分析 269
Z W`
Ur> 6.4.3 两镜校正系统初始结构设计原理 269
h[72iVn 6.4.4 用平面对称矢量像差理论分析光学系统像差特性 274
-~ytk= 6.4.5 设计结果 275
Z{RRhJ 6.5 共形光学系统的动态像差校正技术 276
gBz$RfyF 6.5.1 共形光学系统的固定校正器 276
(-Rh%ZHH 6.5.2 弧形校正器 278
`X]TIMc:Ad 6.5.3 基于轴向移动柱面―泽尼克校正元件的动态像差校正技术 280
) \Mwv&k1 6.6 二元光学元件在椭球整流罩导引头光学系统中的应用 283
e|u|b 6.6.1 二元光学元件的光学特性 284
Hi#'h 6.6.2 二元衍射光学元件在椭球形整流罩导引头光学系统中的应用 286
.f
4a+w 6.6.3 利用衍/射光学元件进行共形整流罩像差校正的研究 288
5"xZ'M~= 6.6.4 折/衍混合消热差共形光学系统的设计 291
d)`XG cx{= 6.7 利用自由曲面进行微变焦共形光学系统设计 295
7q?u`3l 6.7.1 自由曲面进行微变焦共形光学系统的特点 295
i|+ EC_^< 6.7.2 利用自由曲面的像差校正方法 295
=\.Oc+p4 6.8 基于实际光线追迹的共形光学系统设计概述 298
c0jdZ#H 6.8.1 实际光线追迹设计方法可在共形光学系统整个观察视场内得到较好像质 298
8$a4[s
6.8.2 实际光线追迹方法概述 299
9{@#tx 参考文献 302
Q>f^*FyOw< 第7章 非成像光学系统 308
}ny,Nl 7.1 引言 308
X_|W#IM*+ 7.1.1 太阳能热发电技术简介 308
6#VG,'e3 7.1.2 太阳能光伏发电 311
K_j$iHqLF 7.1.3 照明非成像光学 312
"GoNTM5h 7.2 非成像光学概述 314
opTDW) 7.2.1 非成像会聚器特性 314
a*JM2^,HO 7.2.2 光学扩展不变量 314
3nv7Uz 7.2.3 会聚度的定义 315
RP'`\||* 7.3 会聚器理论中的一些几何光学概念 316
'8`{u[: 7.3.1 光学扩展量的几何光学概念 316
?l#9ydi? 7.3.2 在成像光学系统中像差对会聚度的影响 317
$@d`Kz; 7.3.3 光学扩展量(拉氏不变量)和相空间的广义概念 318
pj>b6^TI6C 7.3.4 斜不变量 320
k7P~*ll$ 7.4 非成像光学的边缘光线原理 322
"Q9S<O8) 7.4.1 边缘光线原理 322
Ge$cV} 7.4.2 边缘光线原理应用――“拉线”方法 322
w]
LN(o: 7.5 复合抛物面会聚器(CPC) 324
8=ubMqr[ 7.5.1 光锥会聚器 324
T.="a2iS2 7.5.2 复合抛物面会聚器(CPC)概述 324
7r?O(0> 7.5.3 复合抛物面会聚器的性质 326
cAC2Xq 7.5.4 增加复合抛物面会聚器的最大会聚角 328
3=~"<f
l 7.6 同步多曲面设计方法 331
{LTb-CB 7.6.1 SMS方法设计会聚器概述 331
d_#\^!9 7.6.2 一个非成像透镜的设计:RR会聚器 332
D4'"GaCv 7.6.3 XR会聚器 335
VA.jt}YGE 7.6.4 RX会聚器 337
:/ns/~5xa: 7.7 XX类会聚器 340
t+Mr1e 7.7.1 XX类会聚器的原理 340
0K7]<\) 7.7.2 RX1会聚器 341
AoyU1MR( 7.7.3 RX1会聚器的三维分析 341
D.)$\Caq 7.8 非成像光学用于
LED照明 343
b_ Sh#d& 7.8.1 边缘光线扩展度守恒原理和控制网格算法 344
JGt4B 7.8.2 LED的非成像光学系统设计实例 346
[,Ts;Hy6Q 7.8.3 大范围照明光源设计(二维给定光分布设计) 347
AC,$(E 7.9 非成像光学用于LED均匀照明的自由曲面透镜 348
Mo
&Ia6^ 7.9.1 均匀照明的自由曲面透镜概述 348
TveCy& 7.9.2 LED浸没式自由曲面透镜设计方法 349
]7zDdI|
7.9.3 设计示例 351
',8]vWsl 参考文献 353
mB;W9[ 第8章 光电光学系统中紧凑型照相光学系统设计 356
6k"Wy3/ 8.1 概述 356
qfE/,L(B 8.1.1 数码相机的组成 356
MUz.-YRt 8.1.2 数码相机中图像传感器CCD和CMOS的比较 357
e%x$Cb:znn 8.1.3 数码相机的分类 359
jD0^,aiG 8.1.4 数码相机的光学性能 364
B:ddlxT$ 8.1.5 数码相机镜头的分类和特点 365
L':;Vv~- 8.2 数码相机镜头设计示例 367
7~cN 8.2.1 球面定焦距镜头设计示例 367
~^"
cNv 8.2.2 非球面定焦距镜头设计示例 370
9C[3w[G~C 8.3 变焦距镜头设计示例 372
Bcrd}'no 8.3.1 变焦透镜组原理 373
2uS&A
\ 8.3.2 非球面变倍镜头初始数据 373
Ia)wlA02S 8.3.3 折叠式(潜望式)变焦镜头示例 376
HoymGU`w 8.4 手机照相光学系统 378
$rs7D}VNc 8.4.1 手机照相光学系统概述 378
Y%p"RB[ 8.4.2 两片型非球面手机物镜设计示例 379
u%5B_<90V 8.4.3 三片型手机物镜设计 382
N_$ X4.7p 8.5 手机镜头新技术概述 385
.,l?z 8.5.1 自由曲面在手机镜头中的应用 385
+%eMm.( 8.5.2 液体镜头 385
g Gg8O? Z 8.6 鱼眼镜头概述 388
%,a.431gi 8.6.1 鱼眼镜头是“仿生学的示例” 388
mn*.z!N= 8.6.2 鱼眼镜头基本结构的像差校正 390
-{pcb7.xuv 8.6.3 鱼眼镜头基本光学结构的演变 391
3RscuD& 8.6.4 鱼眼镜头的发展 391
-DX|[70 8.6.5 鱼眼镜头的光学性能 393
?OYu BZF 8.6.6 光阑球差与入瞳位置的确定 396
$&n!j'C: 8.6.7 光阑彗差与像差渐晕 398
|w6:mtaS 8.6.8 鱼眼镜头示例与投影方式比较 399
Cf<i" 参考文献 402
jFw?Ky2 第9章 光学系统焦深的扩展与衍射极限的突破 405
FlD
!? 9.1 概述 405
lj@c"Yrk 9.1.1 扩展焦深概述 405
O9=vz% 9.1.2 超衍射极限近场显微术概述 409
#`);UAf 9.1.3 远场超分辨成像 418
"1&C\}.7 9.2 光学成像系统景深的延拓 420
uV52ko, 9.2.1 景深延拓概述 420
50l=B]M 9.2.2 延拓景深的方形孔径相位模板 425
xV~`sqf 9.2.3 增大景深的圆对称相位模板 438
4tCyd5u a8 9.3 多环分区圆对称相位模板设计 442
d#vq+wR 9.3.1 多环分区圆对称相位模板的概念 442
|0B h 9.3.2 多环分区圆对称相位模板对应系统的特性 448
N02N
w(pi 9.3.3 圆对称相位模板成像系统的优缺点 450
Z99%uI3 9.3.4 初级像差的影响以及延拓景深图像的复原 451
C \H%4p1r 9.3.5 延拓景深相位模板系统的图像复原与其光学成像系统的光学设计 456
/(E)|*~6 9.3.6 延拓景深光学成像系统的光学设计 460
_E:]qv 9.4 轴锥镜(axicon)扩展焦深 468
1;4TA}'H 9.4.1 轴锥镜 468
hCc_+/j| 9.4.2 小焦斑长焦深激光焦点的衍射轴锥镜的设计 476
EbY%:jR 9.5 近场光学与近场光学显微镜 478
"DjD"?/b 9.5.1 近场光学概念 478
y_Bmd 9.5.2 近场扫描光学显微镜(NSOM) 482
!HY+6!hk 9.6 扫描探针显微镜 488
{E@Vh
9.6.1 与隧道效应有关的显微镜 489
FlrLXTx0 9.6.2 原子力显微镜(AFM) 491
x!tCK47Yq 9.6.3 扫描力显微镜(SFM) 495
)4D |sN 9.6.4 检测材料不同组分的SFM技术 498
2J|Wbey 9.6.5 光子扫描隧道显微镜(PSTM) 499
b9%hzD,MR 9.7 原子力显微镜 504
]}w~fjq 9.7.1 原子力显微镜的基本组成 504
](aXZ<, 9.7.2 近场力 505
0%cbno@1V 9.7.3 微悬臂力学 507
}RO Cj,| 9.7.4 AFM探测器信号 508
54-sb~] 9.7.5 原子力显微镜的测量模式 509
4Bd[r7 9.7.6 原子力显微镜检测成像技术 512
D+9xI 9.7.7 AFM的优点和正在改进之处 513
:;#^h]Q 9.7.8 电力显微镜(EFM) 513
H CZ#7Z 9.8 远场超高分辨率显微术 516
E"b+Q 9.8.1 远场超高分辨率显微术概述 516
cDYKvrPY 9.8.2 4Pi显微镜 517
=d!3_IZ 9.8.3 3D随机光学重建显微镜(STORM) 519
3T'9_v[Y 9.8.4 平面光显微镜(SPIM)基本原理 520
:3gtc/pt> 9.8.5 福斯特共振能量转移显微镜(FRETM) 521
==RYf*d 9.8.6 全内反射荧光显微镜(TIRFM) 522
;/XWX$G@ 9.9 衍射光学组件用于扫描双光子显微镜的景深扩展 524
5*/~) wN\U 9.9.1 远场超分辨显微镜扩展焦深概述 524
c/jU+,_g 9.9.2 扩展焦深显微光学系统设计 525
H!y1& 9.9.3 扫描双光子显微成像系统的扩展景深实验 528
'P0:1"> 参考文献 532
o+*YX!]#L 第10章 自适应光学技术应用概述 542
D{x'k2= 10.1 引言 542
V8@VR`!' 10.1.1 自适应光学技术的发展 542
p9 <XaJ} 10.1.2 自适应光学系统 544
&xo_93 10.1.3 自适应光学应用技术 545
UMILAoR 10.1.4 自适应光学在相控阵系统中的应用 547
4@AY~"dq 10.1.5 高能激光相控阵系统简介 549
QbjO*:c4 10.2 自适应光学系统原理 553
}F!tM"X\ 10.2.1 自适应光学概念 553
fd!bs*\X 10.2.2 共光路/共模块自适应光学原理及衍生光路 557
wj!YYBH 10.3 自适应光学系统的基本组成原理和应用 569
^hr^f;N 10.3.1 波前传感器 569
mM0VUSy 10.3.2 波前校正器 578
OyH>N/ 10.3.3 波前控制器及控制算法 584
^SM>bJ1Z_ 10.3.4 激光导星原理及系统 589
6hp>w{+ 10.4 天文望远镜及其自适应光学系统 601
\NU^Jc_k7 10.4.1 2.16 m望远镜及其自适应光学系统 601
.;}vp* 10.4.2 37单元自适应光学系统 608
4zKmoYt 10.4.3 1.2 m望远镜61单元自适应光学系统 612
_zt)c! 10.5 锁相
光纤准直器的自适应阵列实验系统 620
r&+8\/{ 10.5.1 概述 620
e}>3<Dh 10.5.2 光纤准直器的自适应阵列中的反馈控制 626
xs,,)jF(u 10.6 阵列光束优化式自适应光学的原理与算法 631
gr1NcHu 10.6.1 光学相控阵技术基本概念 631
7"Qj(N 10.6.2 优化算法自适应光学 633
A\ARjSdb 10.6.3 阵列光束优化式自适应光学的原理与发展 634
0OCmyy 10.6.4 阵列光束优化式自适应光学算法 635
OD[q
u 10.7 自适应光学技术在自由空间光通信中的应用 642
j/ [V< 10.7.1 自由空间光通信概述 642
9`y@2/!Y 10.7.2 自由空间光通信系统概述 643
Z<D8{&AjS 10.7.3 一些自由空间光通信的示例 649
+xNV1bM 10.7.4 自适应光学结合脉冲位置调制(PPM)改善光通信性能 653
~'1gX`o: 10.7.5 无波前传感自适应光学(AO)系统 656
W_.WMbT 10.8 自由空间激光通信终端系统原理 659
aAKwC01? 10.8.1 终端系统结构和工作原理 659
#ZkT![` 10.8.2 激光收发子系统 660
HTz5LAe~b7 10.8.3 捕获跟踪瞄准(ATP)子系统 662
(^pIB~.z 10.8.4 光学平台子系统 662
4SVIdSA 10.8.5 卫星终端系统概述 666
,>!%KYD/f 10.8.6 基于自适应光学技术的星载终端光学系统方案示例 673
rjK]zD9 10.9 自适应光学技术的其他典型应用举例 675
gFpub_ 10.9.1 自适应光学技术在惯性约束聚变技术中的应用概述 675
,I6li7V 10.9.2 自适应光学用于月球激光测距 679
R_W6} 10.9.3 自适应光学系统在战术激光武器中的应用简介 682
p0rmcP1Ln 10.9.4 自适应光学在医学眼科成像中的应用 689
S86,m= 参考文献 696
`=V p 0tPI 第11章 微纳投影光刻技术导论 711
>{S
~(KxK 11.1 引言 711
&%]v0QK 11.2 光刻离轴照明技术 717
WD55( 11.3 投影光刻掩模误差补偿 721
/ 3eGt7x# 11.4 投影光刻相移掩模 728
H +'6*akV 11.5 电子投影光刻(EPL) 735
b)eoFc)lc 11.6 离子束曝光技术 750
oN2#Jh%dH 11.7 纳米压印光刻(NIL)技术 754
0qINa:Ori 参考文献 761
kXV;J$1 第12章 投影光刻物镜 769
q68CU~i* 12.1 概述 769
Q6)?#7<jy 12.1.1 光刻技术简介 769
jG~-V<& 12.1.2 提高光刻机性能的关键技术 769
fMIRr5 12.1.3 ArF光刻机研发进展 771
6f2?)jOW^N 12.1.4 下一代光刻技术的研究进展 772
/qKA1-R}4
12.2 投影光刻物镜的光学参量 772
LC4VlfU 12.2.1 投影光刻物镜的光学特征 772
7t+d+sQ-l 12.2.2 工作波长与光学材料 774
n}b{u@$ 12.3 投影光刻物镜结构形式 784
~s-bA#0S 12.3.1 折射式投影物镜结构形式 784
_&~l,%)& 12.3.2 折射式光刻投影物镜 785
E
mg=, 12.3.3 深紫外(DUV)投影光刻物镜设计要求 786
8 :WN@ 12.3.4 深紫外(DUV)非球面的投影光刻物镜 786
j,Mbl"P 12.3.5 光阑移动对投影光刻物镜尺寸的影响 787
[;yKbw!C 12.4 光刻物镜的像质评价 788
gg.]\#3g 12.4.1 波像差与分辨率 788
L[ZS17;* 12.4.2 基于Zernike多项式的波像差分解 791
%%F,G 12.4.3 条纹Zernike多项式的不足与扩展 794
m62Zta 12.5 运动学安装机理与物镜像质精修 795
>yr;Y4y7K 12.5.1 运动学安装机理 795
e`co:HO`# 12.5.2 物镜像质精修 796
?
V1ik[ 12.5.3 投影光刻物镜的像质补偿 796
gyq6LRb
12.6 进一步扩展NA 801
u(FOSmNkN 12.6.1 用Rayleigh公式中的因子扩展NA 801
;e*okYM 12.6.2 非球面的引入 802
0J^Z)U>j 12.6.3 反射光学元件的引入 802
'$Z@oCY# 12.6.4 两次曝光或两次图形曝光技术 803
`y61Bz 12.7 浸没式光刻技术 803
SHs [te[ 12.7.1 浸没式光刻的原理 803
1TX3/]: 12.7.2 浸没液体 804
0ETT@/)]z 12.7.3 浸没式大数值孔径投影光刻物镜 805
O:8
u^TP 12.7.4 偏振光照明 806
`k>C%6FG$# 12.7.5 投影光刻物镜的将来趋势 808
&"WgO!pzD 12.8 极紫外(EUV)光刻系统 810
p2Gd6v.t 12.8.1 极紫外(EUV)光源 810
X31%T" 12.8.2 EUVL(extreme ultraviolet lithography)投影光刻系统的主要技术要求 813
.wp[uLE 12.8.3 两镜EUV投影光刻物镜 815
MM]0}65KG 12.8.4 ETS 4镜原型机 819
[L7s(Zs> 12.9 EUVL6镜投影光学系统设计 820
rz,,ku4qt 12.9.1 非球面6镜投影光学系统结构 820
7FkiT 12.9.2 分组设计法――渐进式优化设计6片(22 nm技术节点)
0LXu!iix 反射式非球面投影光刻物镜 821
b$0;fEvIJn 12.9.3 EUVL照明系统设计要求 825
n$NM 12.10 鞍点构建方法用于光刻物镜设计 827
@{{L1[~:0 12.10.1 构建鞍点的价值函数的基本性质 827
jl}!UG 12.10.2 鞍点构建 828
:R
+BC2x 12.10.3 DUV光刻物镜的枢纽 830
GFE3p 12.10.4 深紫外(DUV)光刻物镜设计举例 832
shL_{} 12.10.5 用鞍点构建方法设计EUV投影光刻系统 835
#tpz74O 12.10.6 极紫外(EUV)光刻物镜举例 836
5D=U.UdR 12.10.7 鞍点构建设计方法中加入非球面设计概述 837
k"%JyO8Y 参考文献 840
hrD2-S 第13章 表面等离子体纳米光子学应用 850
a#+$.e5 13.1 表面等离子体概述 850
`KLr!<i() 13.1.1 表面等离子体相关概念 850
9{geU9&Z 13.1.2 表面等离子体激发方式 852
mXhC-8P 13.2 SPP产生条件和色散关系 854
8%?MRRK 13.2.1 电荷密度波(CWD)与激发SPP的条件 854
i;/;zG^=_ 13.2.2 介电质/金属结构中典型的SPP色散曲线 856
z>0$SBQ- 13.3 SPP的特征长度 858
{S-M]LE 13.3.1 概述 858
(pM&eow} 13.3.2 SPP的波长λSPP 859
6:8Nz 13.3.3 SPP的传播距离δSPP 860
Vv5T(~ 13.3.4 实验 862
ltU{P|7!E 13.3.5 SPP场的穿透深度δd和δm 863
+A1*e+/b\ 13.4 SPP的透射增强 864
a%a0/!U[ 13.4.1 透射增强 864
_<2{8>EVf 13.4.2 围绕单孔的同心环槽状结构 865
|;(P+Q4lB 13.4.3 平行于单狭缝的对称线性槽阵列 866
jA2%kX\6// 13.5 突破衍射极限的超高分辨率成像和银超透镜的超衍射极限成像 867
4Ozcs'} 13.5.1 超透镜的构成 867
8 l= EL7 13.5.2 银超透镜 868
4JXvP1` 13.5.3 银超透镜成像实验 869
5]CaWFSmT 13.6 SPP纳米光刻技术 870
.X(qs1 13.6.1 表面等离子体共振干涉纳米光刻技术 870
ME!P{ _/ 13.6.2 基于背面曝光的无掩模表面等离子体激元干涉光刻 871
qf ]le]J 13.6.3 在纳米球―金属表面系统中激发间隙模式用于亚30 nm表面等离子体激元光刻 873
E@)'Z6r1 13.6.4 用介电质―金属多层结构等离子体干涉光刻 875
;gu4~LQw 13.7 高分辨率并行写入无掩模等离子体光刻 879
H/Ql 13.7.1 无掩模等离子体光刻概述 879
w8N1-D42 13.7.2 传播等离子体(PSP)和局域等离子体(LSP) 879
50A\Y)i_mZ 13.7.3 纳米等离子体光刻渐进式多阶聚焦方案 880
pmurG 参考文献 885
s S3RK 第14章 干涉技术与光电系统 892
Hi$N"16A5z 14.1 概述 892
m:~y:. 14.1.1 经典干涉理论 892
(d,OLng 14.1.2 光的相干性 893
lfd-!(tXD 14.1.3 常用的
激光器及其相干性 894
u0)9IZxc 14.2 传统干涉仪的光学结构 897
Tj!\SbnA[ 14.2.1 迈克尔逊(Michelson)干涉仪 897
#j+cl' 14.2.2 斐索(Fizeau)干涉仪 898
+O8zVWr 14.2.3 泰曼-格林(Twyman-Green)干涉仪 899
CK|AXz+EN 14.2.4 雅敏(Jamin)干涉仪 900
iPG:w+G 14.2.5 马赫-曾德(Mach-Zehnder)干涉仪 901
0Krh35R_)F 14.3 激光干涉仪的光学结构 901
umAO&S.+M 14.3.1 激光偏振干涉仪 902
pStbj`Eq 14.3.2 激光外差干涉仪 904
(]&B'1b 14.3.3 半导体激光干涉仪光学系统 906
"H@I~X=
14.3.4 激光光栅干涉仪光学系统 907
FzCXA=m 14.3.5 激光多波长干涉仪 912
7PUy`H,& 14.3.6 红外激光干涉仪 916
dWi.V?K4z 14.3.7 双频激光干涉仪 919
)"{}L.gC6 14.4 波面与波形干涉系统光学结构 921
xb9^WvV 14.4.1 棱镜透镜干涉仪光学系统 922
H,GnF 14.4.2 波前剪切干涉仪 923
e}7!A 14.4.3 三光束干涉仪与多光束干涉仪 926
*u,xBC2C 14.4.4 数字波面干涉系统 928
H.]<fvP 14.4.5 锥度的干涉测量光学结构 930
tux`-F 14.5 表面微观形貌的干涉测量系统 931
z^4+Un 14.5.1 相移干涉仪光学结构 931
'Ce?!UO 14.5.2 锁相干涉仪光学结构 931
@7Ln1v 14.5.3 干涉显微系统光学结构 933
"fSaM&@[B 14.5.4 双焦干涉显微镜光学结构 936
k!$$ *a* 14.6 亚纳米检测干涉光学系统 937
CQ Ei(ty 14.6.1 零差检测干涉系统 937
**AkpV) 14.6.2 外差检测干涉系统 939
V,[[#a)y 14.6.3 自混频检测系统 940
[ws;|nh 14.6.4 自适应检测系统 942
Qn-nO_JL 14.7 X射线干涉仪系统光学结构 943
> hGB
o 14.7.1 X射线干涉仪的特点 943
a?Y>hvI 14.7.2 X射线干涉仪的原理 944
)MoHY 14.7.3 X射线干涉仪的应用 944
pV 8U`T 14.8 瞬态光电干涉系统 945
z
3Z8vq 14.8.1 瞬态干涉光源 945
V}Q`dEk2r 14.8.2 序列脉冲激光的高速记录 946
M9~'dS'XI 14.9 数字全息干涉仪光学结构 948
R@>^t4#_Q0 14.10 光纤干涉光学系统 952
!Bg^-F:N 14.10.1 光纤干涉基本原理 952
b%C7 kL- 14.10.2 光纤干涉光学系统结构 952
KRP6b:+4L 14.10.3 Sagnac干涉仪:光纤陀螺仪和激光陀螺仪 957
.]<gm9l 14.10.4 微分干涉仪光学结构 959
.;,,{; 14.10.5 全保偏光纤迈克尔逊干涉仪光学结构 961
v9f%IE4fX 14.10.6 三光束光纤干涉仪光学结构 962
+I*a=qjq 14.10.7 全光纤白光干涉仪光学结构 963
&=T>($3r94 14.10.8 相位解调技术 965
@cx#' 参考文献 969
X%;4G^%ZI 第15章 光电光谱仪与分光光学系统设计 972
v=&xiwz} 15.1 光谱与光谱分析概述 972
i`}9VaUG 15.1.1 光谱的形成和特点 972
SF ^$p$mC 15.1.2 光谱仪器 975
q8R,#\T* 15.1.3 光谱分析 977
+OSSgY$ 15.2 光电光谱仪器的色散系统 978
W~l.feW$i 15.2.1 棱镜系统 978
Go]y{9+(7 15.2.2 平面衍射光栅 983
?01ru5ys/o 15.2.3 凹面衍射光栅 989
~0Zy$L/D 15.2.4 阶梯光栅 992
:Z83*SPc 15.3 光电光谱仪器的光学系统设计 993
91fZr 15.3.1 常用的光谱仪器光学系统 993
v!n|X7 15.3.2 光谱仪器光学系统的初级像差 994
!SLfAFcS 15.3.3 光谱仪器光学系统的像差校正 997
(Bpn9}F-V. 15.3.4 反射式准直和成像系统的像差 998
<p`
F/p- 15.3.5 常用平面光栅装置类型 1001
U:PtRSdn!b 15.3.6 凹面光栅光谱装置光学系统 1007
;vk>k0S 15.4 典型光电光谱仪器光学系统设计 1008
o?#-Tkb 15.4.1 摄谱仪和光电直读光谱仪光学系统设计 1008
tTt}=hQpgX 15.4.2 单色仪和分光光度计光学系统设计 1015
-xyY6bxL 15.4.3 干涉光谱仪光学系统设计 1027
V9>$M= 15.5 激光光谱仪光学系统设计 1030
s4=EyBI
15.5.1 激光光谱仪 1030
gS|6,A9 15.5.2 傅里叶变换光谱仪光学系统设计 1032
d@Wze[M?0 15.5.3 光谱成像仪光学系统设计 1039
usi3z9P>n 参考文献 1042
LW!4KA] 第16章 光波的偏振态及其应用 1043
yio8BcXH54 16.1 光波的偏振态 1043
ezm*9Jc~p 16.1.1 椭圆偏振电磁场 1044
6"r _Y7% 16.1.2 线偏振和圆偏振电磁场 1045
f&Juq8s_0 16.1.3 偏振光的描述 1046
g<8Oezi 65 16.1.4 偏振光的分解 1051
T w1&<S 16.1.5 琼斯矩阵与穆勒矩阵(Mueller matrix) 1052
PT4iy< 16.2 偏振光学元件 1056
Jr(Z Ym' 16.2.1 偏振片 1056
? Z2`f6;W4 16.2.2 偏振棱镜 1062
xxC2 h3 16.2.3 退偏器 1067
"5\6`\/ 16.3 偏振棱镜设计与应用示例 1070
R|*Eg,1g - 16.3.1 偏振耦合测试系统中偏振棱镜的设计 1070
=&: |a$C 16.3.2 高透射比偏光棱镜 1073
B,ao%3t 16.3.3 高功率YVO4晶体偏振棱镜 1075
%w/vKB"nO 16.4 相位延迟器 1077
v++&% 16.4.1 相位延迟器概述 1077
5ne&6 16.4.2 双折射型消色差相位延迟器 1078
nHLMF7\ 16.4.3 全反射型消色差相位延迟器原理 1080
Q>G% *? 16.5 偏振光学用于水下成像 1085
JEeXoGKd 16.5.1 斯托克斯(Stokes)矢量法 1085
vI"BNC*Q1 16.5.2 水下偏振图像采集光学系统的设计 1088
z6Nz)$!_i 16.5.3 斯托克斯图像的测量方案 1091
)3 '8T>^<K 16.6 椭圆偏振薄膜测厚技术 1095
"|E'E"_1 16.6.1 薄膜测量方法概述 1095
+'[/eW 16.6.2 椭偏测量技术的特点和原理 1096
iBY16_q 16.6.3 椭偏测量系统类型 1097
hN\Q&F! 16.6.4 干涉式椭偏测量技术 1100
VLbbn 16.6.5 外差干涉椭圆偏振测量原理及光学系统 1102
.k,,PuP 16.6.6 外差椭偏测量仪 1106
12tAx3p 16.7 基于斯托克斯矢量的偏振成像仪器 1109
@"aqnj>+ 16.7.1 斯托克斯矢量偏振成像仪器概述 1109
E>u U6#v 16.7.2 多角度偏振辐射计 1114
r( bA>L*mk 16.8 共模抑制干涉及其应用 1118
*}>)E]O@ 16.8.1 共模抑制干涉技术概述 1118
Fj`K$K? 16.8.2 偏振光在零差激光干涉仪中的应用 1122
>h$Q%w{V 16.8.3 利用偏振干涉原理测量表面粗糙度的方法 1126
Q-yNw0V}F 16.8.4 光功率计分辨率对测量结果的影响 1130
xi)$t#K" 16.8.5 在线测量表面粗糙度的共光路激光外差干涉仪 1132
zS`KJVm 参考文献 1134
J(9{P/ /1xBZfrN
^SIA%S3 sH%Ts@Pl (实体书推荐,有兴趣的可以看看)