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。
~FVbL-2 ZU`HaL$ 目录
On}b|ev 第1章 几何光学基本定律与成像基本概念 1
H'I5LYsXO~ 1.1 几何光学的基本概念 1
Lr Kx 1.1.1 几何光学中的
光源与光束 1
_8 l=65GW 1.1.2 几何光学的基本定律 2
7
6HB@'xY 1.1.3 费马原理 4
4M;S&LA 1.2 光学系统及成像的基本概念 7
1pqYB]*u_ 1.3 Zemax的界面简介与光学建模方式 9
GuF-HP}xM 1.3.1 Zemax的界面简介 9
b/4gs62{k 1.3.2 Zemax光学建模与基本计算流程 11
bd3>IWihp 思考题 12
`FK qVd 计算与证明题 12
z=4E#y`?U 第2章 共轴球面系统的成像理论 13
@h5 Q?I 2.1 几何光学中的符号规则 13
z'zC 2.1.1 线段 14
`F~Fb S 2.1.2 角度 14
kdMB.~(K= 2.1.3 符号规则的意义 15
u@aM8Na 2.1.4 符号的标注 15
_+gpdQq\p 2.2 单折射球面成像 15
bBQHxH}vi 2.2.1 实际光线单折射球面的光路计算 15
v%QCp 2.2.2 近轴区域单折射球面光路计算 18
)5TX3#=;(G 2.2.3 近轴区域单折射球面成像规律 19
R(2MI}T 2.2.4 细光束大视场入射情况与场曲 23
n&8N`!^o 2.3 共轴球面系统成像 25
xRF_'|e 2.3.1 共轴球面系统近轴区域的转面过渡公式 26
c70B 2.3.2 共轴球面系统近轴像面位置计算 27
E8o9ufj3 2.4 单个反射球面的成像 29
s%?<:9 2.5 Zemax中的像差评价与镜面参数设置 31
3ep
L'My$ 2.5.1 Spot Diagram与Ray Aberration简介 31
we?t/YB= 2.5.2 纯离焦 35
M+4S >Sjw 2.5.3 纯球差 37
>Lz2zlZI 2.5.4 球差和离焦 39
UHDcheeRD 2.5.5 自动优化设计概念初步 40
/sl#M 思考题 43
Kt_HJ! 计算与证明题 43
)' 2vUt`_7 第3章 理想光学系统 45
?#__# 3.1 理想光学系统的基本理论 45
$-)y59w" 3.2 理想光学系统的基点、基面 46
+@PZ3
[s 3.2.1 焦点、焦面与焦距 47
!Tu.A@ 3.2.2 主面与主点 48
vw` '9~ 3.2.3 节点 49
-Q!?=JNtQ 3.3 理想光学系统的物像解析关系 49
/PkOF(( 3.3.1 物像位置计算 49
i{PX= 3.3.2 放大率及相互关系 51
OmP(&t7 3.4 理想光学系统的图解法 54
\)PS&Y8n 3.5 理想光学系统的组合 58
sk. rJ 3.5.1 双光组光学系统 59
!" : arK 3.5.2 多光组光学系统正切计算法 61
Bc#6mO- 3.6 透镜 63
T f^O( 3.6.1 单折射球面的基点、基面与焦距 63
t*Wxvoxk 3.6.2 透镜的基点与焦距 64
,-BZsZ0~ 3.6.3 薄透镜与薄透镜组 70
y)Lyo'` 3.7 单透镜与双透镜的Zemax设计实例 72
/h@rLJ)o> 3.7.1 单透镜Zemax设计实例 72
Rh7=,=u 3.7.2 双胶合透镜Zemax设计实例 77
;<` 计算题 81
^[zF IO 第4章 平面系统 84
~0 n9In% 4.1 平面折射与平行平板玻璃成像性质 84
5xG/>fn 4.1.1 平行平板的成像性质 84
%P]-wBJw 4.1.2 平行平板的等效空气层的概念 86
5TdI 4.2 平面反射镜 88
o-t!z'\lO 4.2.1 平面反射镜的成像特性 89
?/ s=E+ 4.2.2 平面反射镜的旋转效应 90
#/pZ#ny 4.2.3 两面角镜的成像特性 91
1'* {VmM 4.3 反射棱镜 92
2qkC{klC^M 4.3.1 反射棱镜的基本概念 92
,<-a 6 4.3.2 反射棱镜系统的物像坐标变换规律 94
JGk,u6K7 4.3.3 反射棱镜的展开与结构尺寸计算 95
mH3{<^Z6 4.4 折射棱镜和楔镜 99
k<S!| 4.4.1 折射棱镜 99
Va'K~$d_ 4.4.2 楔镜 100
fmq^AnKd 4.5 Zemax中的坐标断点 102
@KYmkxW 4.5.1 Zemax中的坐标系 102
0b}lwo,|\ 4.5.2 坐标变换 103
?|Mmz@ 4.5.3 Zemax中的坐标断点设置 104
iF]vIg#h 4.6 光学系统中具有反射镜或者平行平板的Zemax仿真分析 106
:hxZ2O?5_ 4.7 具有反射镜的光学系统Zemax设计方法实例——牛顿望远镜 109
:Zd# }P 4.8 具有阿米西(Amici)屋脊棱镜与五棱镜组合的光学系统Zemax设计实例 112
>Y/1%Hp9 思考题 115
%x7l`.)N 计算题 116
sw &sF 第5章 光学系统的光束限制 118
WJL,L[XC 5.1 光学系统中的孔径光阑、入射光瞳与出射光瞳 118
y/2U:H 5.1.1 孔径光阑的判断 119
Afa{f}st 5.1.2 入射光瞳与出射光瞳 121
`P4qEsZE>` 5.2 视场光阑、窗与渐晕 124
4B}w;d@R 5.2.1 视场光阑 124
9uREbip 5.2.2 入射窗与出射窗 125
egi?Qg 5.2.3 渐晕 126
2=NYBOE 5.3 光学系统的景深 131
I@q>ES!1H 5.4 Zemax中光束限制的设计方法——单透镜光束限制的设计与分析 135
Qi7^z; 5.5 Zemax中渐晕的设计方法 140
jW",'1h<n 5.6 Zemax的多重结构设计——反射式扫描系统设计 146
%jM|*^\% 计算题 149
@w:sNXz- 第6章 光度学基础 151
tdr*>WL 6.1 光能和光度学的基本概念 151
3B"rI 6.1.1 立体角的概念 151
Gb\7W 6.1.2 辐射通量、光谱光视效率与光通量 153
M+^K, 6.1.3 光亮度、发光强度、光出射度和光照度 155
+CNRSq" 6.1.4 光学系统中光亮度和光通量的传递 159
@]#+`pZ4A 6.2 光学系统中的光能损失分析与计算 161
h?YjG^'9 6.2.1 光学系统中的光能损失分析 162
o-Idr{ 6.2.2 光学系统的透过率计算 164
{nOK*7+" 6.3 Zemax中相对照度、镀膜简介及序列/非序列混合模型与
照明设计实例 164
c)E[K-u 6.3.1 相对照度 164
cmN0ya 6.3.2 镀膜 165
"x$S%:p 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
?3z+|;t6C 计算题 173
D&9j$#9Rh 第7章 像差理论 174
W\<#`0tUt 7.1 单色像差 174
t1Khf 7.1.1 轴上点与轴外点像差 174
]:E]5&VwV} 7.1.2 正弦差与彗差 177
16Gv?
I
h 7.1.3 像散 180
= xX^ 7.1.4 场曲 181
Ft.BfgJ$ 7.1.5 畸变 183
Dfhs@ z 7.2 色差 184
OEwfNZQ- 7.2.1 位置色差 184
S s`0;D1 7.2.2 放大率色差 184
M9OFK\) 7.3 Zemax中的像差模拟与分析 185
-6tF 7.3.1 球差 185
C${TC+z 7.3.2 彗差 187
#!D5DK@+ 7.3.3 像散 189
o"1us75P 7.3.4 场曲 189
usTCn3u 7.3.5 畸变 191
(kuZS4Af 7.3.6 色差 192
4COf H7Al9 第8章 实际光学系统 196
NJtB ; 8.1 人眼光学系统与视光学 196
}t-r:R$, 8.1.1 人眼的构造 196
rzBWk 8.1.2 人眼的主要特性 197
uATBt 8.1.3 双眼立体视觉 201
GKd>AP_ 8.2 放大镜 202
`(a^=e5 8.2.1 目视光学仪器的工作原理 203
^ KjqS\< 8.2.2 放大镜的视觉放大率 203
G<dXJ ]\\ 8.2.3 放大镜光束限制 204
sk3;;<H 8.3 望远镜 205
YWZF*,4 8.3.1 望远镜的历史发展背景 205
1a!h&!$9 8.3.2 望远镜的基本类型与工作原理 206
O46/[{p+8 8.3.3 望远镜的技术指标 207
P%lLKSA 8.4 显微镜 209
j{Fo 6## 8.4.1 显微镜的历史发展背景 209
>PJ-Z~O'
8.4.2 显微镜的基本工作原理与技术指标 210
,/ : )FV 8.4.3 显微镜的光束限制 211
I.<#t(io 8.4.4 显微镜的分辨力与有效放大率 212
5~X%*_[], 8.5 照相机与投影仪 216
E>1USKxn 8.5.1 照相机的历史发展背景 216
]1[;A$7 8.5.2 照相机的基本工作原理与性能参数 216
W[m_IY 8.5.3 投影仪的历史发展背景 220
WE7l[<b 8.5.4 投影仪的基本工作原理与性能参数 220
>lW*%{|b$^ 8.6 光学成像系统的像质评价简介 222
T:&+#0< 8.7 光学传递函数、人眼模型和虚拟现实应用 223
<FK><aA_i* 8.7.1 光学传递函数像质评价基本概念 223
-&A[{m <,> 8.7.2 人眼的Zemax模型和在虚拟现实(VR)中的应用 225
e](=)h| 思考题 230
FS}z_G|4] 计算题 231
9$ S,P| 第9章 Zemax中的优化、公差与若干设计案例 233
tVcs r 9.1 Zemax优化方法简介 233
N9ufTlq
s 9.1.1 优化方法概述 233
]
6gu 9.1.2 光学系统数学建模 234
wm8x1+P 9.1.3 Zemax中评价函数的定义 236
)pLq^j 9.1.4 Zemax操作符的定义 237
vSA%A47G 9.1.5 默认评价函数 238
^hgAgP{{ 9.2 Zemax公差分析简介 239
_YS+{0
Vq% 9.3 若干光学系统设计实例 242
("oA{:@d 9.3.1 优化设计双透镜光纤对接耦合系统 243
1W
g8jr's 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
Chup %F 9.3.3 基于偏振元件的光环形器设计 264
D+3Y.r9 9.3.4 库克三片式成像镜头设计 272
z>:7}=H0 9.3.5 苹果手机镜头剖析 279
+*DX(v"BH 思考与练习题 292
eQx"nl3U% 参考文献 294
4Dia#1$:J q':wSu u
[mPdT^h J4g;~#_19 作者:施跃春,陈家璧 编
|7$h@KF=S hI8C XG 定 价:56
z{d5Lrk "/?qT;<$) 出 版 社:电子工业出版社
.[fz x` QO.gt*" 出版日期:2022年03月01日
ODEXQl}R C(|5,P#5 页 数:308
}6>J m4wTg
8LJ 装 帧:平装
Ol9fwd `yZZP ISBN:9787121430510
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