基于Zemax的应用光学教程（施跃春、陈家璧）

本书将应用光学基础理论知识与Zemax光学设计相结合。每章首先介绍理论知识，然后落实到Zemax的设计方法上进行光学设计锻炼。本书包含了几何光学成像基本概念、共轴球面系统、理想光学系统、平面系统、光阑、光度学、像差及望远镜等典型成像系统，也涉及Zemax的基本操作、优化设计等概念。在第9章给出了5个详细的Zemax设计案例，包含光纤耦合、透镜整形与耦合、基于棱镜的光环形器、三片式成像系统及苹果手机镜头光学系统分析。 SU7,uxF  
],R\oMYy|P  
目录 d@Bd*iI<  
第1章  几何光学基本定律与成像基本概念    1 FRPdfo37  
1.1  几何光学的基本概念    1 xQ?$H?5B<  
1.1.1  几何光学中的光源与光束    1 *E|3Vy{4  
1.1.2  几何光学的基本定律    2 (l2n%LL]*  
1.1.3  费马原理    4 +\PLUOk  
1.2  光学系统及成像的基本概念    7 <Z~Nz>'r  
1.3  Zemax的界面简介与光学建模方式    9 yQu/({D  
1.3.1  Zemax的界面简介    9 1)N#  
1.3.2  Zemax光学建模与基本计算流程    11 |P9)*~\5  
思考题    12 Vn/FW?d7  
计算与证明题    12 /k\)q  
第2章  共轴球面系统的成像理论    13 3v#F0s|  
2.1  几何光学中的符号规则    13 iY sQ:3s  
2.1.1  线段    14 ky]L`
w  
2.1.2  角度    14 5wvh @Sc\  
2.1.3  符号规则的意义    15 \)MzUOZn  
2.1.4  符号的标注    15 G}WY0FC6  
2.2  单折射球面成像    15 @2$Uk!  
2.2.1  实际光线单折射球面的光路计算    15 a[!:`o1U  
2.2.2  近轴区域单折射球面光路计算    18 K"Irg.  
2.2.3  近轴区域单折射球面成像规律    19 }b<w\9AF  
2.2.4  细光束大视场入射情况与场曲    23 +H? XqSC  
2.3  共轴球面系统成像    25 YB{'L +Wbw  
2.3.1  共轴球面系统近轴区域的转面过渡公式    26 r0'a-Mk;  
2.3.2  共轴球面系统近轴像面位置计算    27 j{ri]?p  
2.4  单个反射球面的成像    29 4>HQ2S{t  
2.5  Zemax中的像差评价与镜面参数设置    31 J}@.f-W\j  
2.5.1  Spot Diagram与Ray Aberration简介    31 jR3
mV  
2.5.2  纯离焦    35 FA%BzU5^  
2.5.3  纯球差    37 9I1i(0q  
2.5.4  球差和离焦    39 56Lt "Z F  
2.5.5  自动优化设计概念初步    40 bSTTr<W  
思考题    43 ZU7u>  
计算与证明题    43 U:aaa  
第3章  理想光学系统    45 Ci3 b(KR  
3.1  理想光学系统的基本理论    45 X4bZ4U*  
3.2  理想光学系统的基点、基面    46 1:I _;O_  
3.2.1  焦点、焦面与焦距    47 '?mky,:HT  
3.2.2  主面与主点    48 [F27i#'I]  
3.2.3  节点    49 >(Wt  
3.3  理想光学系统的物像解析关系    49 b|.<rV'BTt  
3.3.1  物像位置计算    49 }?U #@ h  
3.3.2  放大率及相互关系    51 N;cSR\Ng  
3.4  理想光学系统的图解法    54 P$/Y9o  
3.5  理想光学系统的组合    58 m\ @Q}  
3.5.1  双光组光学系统    59 soB_j  
3.5.2  多光组光学系统正切计算法    61 [&p/7  
3.6  透镜    63 %W2 o`W$  
3.6.1  单折射球面的基点、基面与焦距    63 wI[J>9Qn  
3.6.2  透镜的基点与焦距    64 }%,LV]rGEZ  
3.6.3  薄透镜与薄透镜组    70 'L%)B-,n  
3.7  单透镜与双透镜的Zemax设计实例    72 KM oDcAjH  
3.7.1  单透镜Zemax设计实例    72 ( d8rfet  
3.7.2  双胶合透镜Zemax设计实例    77 wr6(C:  
计算题    81 !3
*%-8bp  
第4章  平面系统    84 SXV f&8  
4.1  平面折射与平行平板玻璃成像性质    84 5lE9UoG[Q  
4.1.1  平行平板的成像性质    84
zwlz zqV  
4.1.2  平行平板的等效空气层的概念    86 X'7MW? q@  
4.2  平面反射镜    88 VQ2
B|v  
4.2.1  平面反射镜的成像特性    89 j|r$!gV  
4.2.2  平面反射镜的旋转效应    90 TI^X gl~  
4.2.3  两面角镜的成像特性    91 ;'4Kg@/  
4.3  反射棱镜    92 pG$l   
4.3.1  反射棱镜的基本概念    92 wqt/0,\  
4.3.2  反射棱镜系统的物像坐标变换规律    94 jXyK[q&O&  
4.3.3  反射棱镜的展开与结构尺寸计算    95 l]5!$N*  
4.4  折射棱镜和楔镜    99 S^SF!k=  
4.4.1  折射棱镜    99 Ec!R3+  
4.4.2  楔镜    100 Ke\FzZ]  
4.5  Zemax中的坐标断点    102 Ehtb`Ms  
4.5.1  Zemax中的坐标系    102 )dRBI)P  
4.5.2  坐标变换    103 0&6(y* #Z  
4.5.3  Zemax中的坐标断点设置    104 idZ]d6  
4.6  光学系统中具有反射镜或者平行平板的Zemax仿真分析    106 0(|36;x  
4.7  具有反射镜的光学系统Zemax设计方法实例——牛顿望远镜    109 J['?ud}@  
4.8  具有阿米西（Amici）屋脊棱镜与五棱镜组合的光学系统Zemax设计实例    112 hh^_Z| 5  
思考题    115 aw1f;&K4
 
计算题    116 ^ Mq8jw(2  
第5章  光学系统的光束限制    118 xcXnd"YYE  
5.1  光学系统中的孔径光阑、入射光瞳与出射光瞳    118 ek0,@Vg9  
5.1.1  孔径光阑的判断    119 F#l!LER^1g  
5.1.2  入射光瞳与出射光瞳    121 SrvC34<7  
5.2  视场光阑、窗与渐晕    124 U{0! <*W>  
5.2.1  视场光阑    124 X}]g;|~SN  
5.2.2  入射窗与出射窗    125 g;</|Z  
5.2.3  渐晕    126 ~"U^N:I"  
5.3  光学系统的景深    131 ' "o2;J)7  
5.4  Zemax中光束限制的设计方法——单透镜光束限制的设计与分析    135 iaQ3mk#  
5.5  Zemax中渐晕的设计方法    140 >m`<AynJ  
5.6  Zemax的多重结构设计——反射式扫描系统设计    146 TZE;$:1vx>  
计算题    149
!;&{Q^}  
第6章  光度学基础    151 P<R'S  
6.1  光能和光度学的基本概念    151 q<Wz9lDMNR  
6.1.1  立体角的概念    151 Q|W~6  
6.1.2  辐射通量、光谱光视效率与光通量    153 j:J7
  
6.1.3  光亮度、发光强度、光出射度和光照度    155 bqm%@*fZo  
6.1.4  光学系统中光亮度和光通量的传递    159 axiP~t2  
6.2  光学系统中的光能损失分析与计算    161 T|h'"3'  
6.2.1  光学系统中的光能损失分析    162 \yA*)X+  
6.2.2  光学系统的透过率计算    164 `&o>7a;  
6.3  Zemax中相对照度、镀膜简介及序列/非序列混合模型与照明设计实例    164 :@sjOY  
6.3.1  相对照度    164 JA6#qlylL  
6.3.2  镀膜    165 3rVWehCv  
6.3.3  利用序列与非序列混合模型设计一个LED（点光源）的照明系统    167 N5@l[F7I  
计算题    173 JcI~8;Z@Z~  
第7章  像差理论    174 7!#34ue  
7.1  单色像差    174 PQ4)k
VT  
7.1.1  轴上点与轴外点像差    174 Z oQPvs7_  
7.1.2  正弦差与彗差    177 >I*uo.OF  
7.1.3  像散    180 r>7Dg~)V  
7.1.4  场曲    181 l=ZX9<3  
7.1.5  畸变    183 `EzC'e  
7.2  色差    184 6^hCW`jG  
7.2.1  位置色差    184 Q`(.Blgm;  
7.2.2  放大率色差    184 oD
7^9=#  
7.3  Zemax中的像差模拟与分析    185 t,R4q*  
7.3.1  球差    185 ynG@/S6)K  
7.3.2  彗差    187 A$X
mO}+  
7.3.3  像散    189 APL #-`XC  
7.3.4  场曲    189 D=!5l4  
7.3.5  畸变    191 3
^p;'7x  
7.3.6  色差    192 f-a+&DB9  
第8章  实际光学系统    196 3v:c'R0  
8.1  人眼光学系统与视光学    196 2/#%^,Kb2  
8.1.1  人眼的构造    196 jV|/ C  
8.1.2  人眼的主要特性    197 y@u,Mv  
8.1.3  双眼立体视觉    201 _
6{XqvWqb  
8.2  放大镜    202 z)]Br
1  
8.2.1  目视光学仪器的工作原理    203 aj@<4A=;  
8.2.2  放大镜的视觉放大率    203 ? EXYLG  
8.2.3  放大镜光束限制    204 l*>,:y  
8.3  望远镜    205 C:<TJ  
8.3.1  望远镜的历史发展背景    205 o_&*?k*  
8.3.2  望远镜的基本类型与工作原理    206  B/ACU  
8.3.3  望远镜的技术指标    207 g)Dg=3+>  
8.4  显微镜    209 VW*d*!  
8.4.1  显微镜的历史发展背景    209 xBKis\b  
8.4.2  显微镜的基本工作原理与技术指标    210 k5]`:k6  
8.4.3  显微镜的光束限制    211 _1
6IP  
8.4.4  显微镜的分辨力与有效放大率    212 |
;(0]  
8.5  照相机与投影仪    216 CxJkT2  
8.5.1  照相机的历史发展背景    216 s!F` 0=J^  
8.5.2  照相机的基本工作原理与性能参数    216 \}+
b_J6-  
8.5.3  投影仪的历史发展背景    220 ok<!/"RX$  
8.5.4  投影仪的基本工作原理与性能参数    220
!O*uQB  
8.6  光学成像系统的像质评价简介    222 /;a b"b  
8.7  光学传递函数、人眼模型和虚拟现实应用    223 )0p7d:%mV  
8.7.1  光学传递函数像质评价基本概念    223 B0eKj=
y;  
8.7.2  人眼的Zemax模型和在虚拟现实（VR）中的应用    225 
~xV|<;  
思考题    230 *HXx;:  
计算题    231 {/PiX1mn  
第9章  Zemax中的优化、公差与若干设计案例    233 )-_To&S*  
9.1  Zemax优化方法简介    233 yUp"%_t0  
9.1.1  优化方法概述    233 \S`|7JYW  
9.1.2  光学系统数学建模    234 kMY1Xb  
9.1.3  Zemax中评价函数的定义    236 f<v:
Tg.[  
9.1.4  Zemax操作符的定义    237 vK~tgZ&  
9.1.5  默认评价函数    238 eIY![..J/N  
9.2  Zemax公差分析简介    239 T9=55tpG9  
9.3  若干光学系统设计实例    242 3pk`&'  
9.3.1  优化设计双透镜光纤对接耦合系统    243 55]E<2't  
9.3.2  优化非球面镜实现半导体激光器与单模光纤的高效耦合    255 z]O,Vqpl?  
9.3.3  基于偏振元件的光环形器设计    264 O[/l';i  
9.3.4  库克三片式成像镜头设计    272 :bV1M5  
9.3.5  苹果手机镜头剖析    279 [Uw/;Kyh  
思考与练习题    292 EoD[,:*  
参考文献    294 etkKVr;Kv  
AEr8^6  

图片:搜狗截图20220510171244.png

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'k(aZ"  
作者:施跃春,陈家璧 编 !<I3^q  
rLzN#Zoi  
定  价:56 Eggdj+  
6e.?L  
出 版 社:电子工业出版社 {Mx3G*hr
 
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出版日期:2022年03月01日 |'" 17c&  
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页  数:308 xU_Dg56z'&  
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装  帧:平装 gV-x1s+  
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ISBN:9787121430510 WC<K(PP  
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