《
ZEMAX光学设计超级学习手册》以ZEMAX 2010作为软件平台,详细讲解了ZEMAX在
光学设计中的使用方法与技巧,帮助读者尽快掌握ZEMAX这一光学设计工具。
[("2=Uz; 《ZEMAX光学设计超级学习手册》结合作者多年的使用和开发经验,通过丰富的工程实例将ZEMAX的使用方法详细介绍给读者。全书共分为11章,主要讲解了ZEMAX的使用界面和基本功能,光学像差理论和成像质量的评价,以及各种
透镜和目镜、显微镜、
望远镜等目视
光学系统的设计。
Z<QNzJ D 《ZEMAX光学设计超级学习手册》注重基础,内容详实,突出实例讲解,既可以作为光学设计人员、科研人员等相关专业人士的工具书,也可以作为相关专业高年级本科生、研究生的学习教材。
DK20}&RQ pE%*r@p4&4
g~U<0+&yw% 2:<H)oB 出版社:人民邮电出版社 第1版
e,d}4 jy 平装:334页
{,1>( 语种: 简体中文
))<vCfuz2 开本:16
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x U"g~hT
\UX9[5| d c/^ 目 录
ym_as8A*Q mg" _3].j 第1章 ZEMAX入门 1
A~X\ dcn 1.1 ZEMAX的启动与退出 1
Fnay{F8z 1.2 用户界面 3
Ikw.L 1.2.1 窗口类型 4
tx)$4 v 1.2.2 主窗口介绍 4
CIf@G>e- 1.2.3 文件菜单 5
$zF%F.rln 1.2.4 编辑菜单 6
X|D-[|P 1.2.5 系统菜单 16
j-VwY/X 1.2.6 分析菜单 20
# ,97 ] 1.2.7 工具菜单 20
[rW];H8:~ 1.2.8 报告菜单 29
G/#m.=t 1.2.9 宏指令菜单 32
5<Uh2c 1.2.10 外扩展菜单 32
HXC\``E 1.2.11 窗口菜单 33
6J@,bB
jVz 1.2.12 帮助菜单 34
y%x:~. 1.3 ZEMAX常用操作快捷键 34
%nG>3.% 1.3.1 放弃长时间计算 34
g4YlG"O[~ 1.3.2 快捷方式的总结 35
HF"TS* 1.4 本章小结 36
\S1W,H| 7WY~v2SDF 第2章 像质评价 37
#`!mQSK 2.1 外形图 37
s=5k7 2.1.1 二维外形图 37
_l1"X ^Aa 2.1.2 3D外形图 38
=f [/Pv 2.1.3 阴影图 39
w%..*+P 2.1.4 元件图 39
!m%'aQHH( 2.1.5 ISO元件图 41
[h !i{QD 2.2 几何光学像质量评价 41
!^s -~`'\~ 2.2.1 特性曲线 41
+6$-"lf 2.2.2 点列图 43
gs=ok8w 2.2.3 调制传递函数 46
b)M-q{ 2.2.4 点扩散函数 48
"6U@e0ht 2.2.5 波前 51
fM|s,'Q1x 2.2.6 曲面 52
A?$-Uqb"
2.2.7 均方根 53
}0Uh<v@ 2.2.8 像差系数(Aberration Coefficients) 54
t_*x.{x- 2.2.9 杂项(Miscellaneous) 56
x*RSD,3 2.3 能量分析 61
e6mm;@F> 2.3.1 能量分布 62
6 eu7&Kj' 2.3.2 照度 62
)?7/fF)@| 2.4 像分析 64
~WORC\kCW 2.4.1 模拟图像 64
>)G[ww[ 2.4.2 双目分析 68
!M`.(sO] 2.4.3 计算 68
+rA#]#hN 2.5 其他 69
Gqc6]{ 2.5.1 玻璃和梯度折射率 69
*9xxX,QT8Q 2.5.2 通用图表 70
jT< I`K* 2.5.3 偏振状态 71
Di27=_J 2.5.4 镀膜(Coatings) 72
Q672iR\#) 2.5.5 物理光学(Physical Optics) 73
43-Bx`6\ 2.6 本章小结 73
g5"I{ol5T~ I8% -ii 第3章 初级像差理论与像差校正 74
\8m9^Z7IfK 3.1 几何像差与像差表示方法及像差校正 74
&BNlMF 3.1.1 球差 74
8F[ ;ma>Z8 3.1.2 慧差 79
g/ShC8@=u 3.1.3 像散 85
UKV<Ye| 3.1.4 场曲 89
);_ /0: 3.1.5 畸变 95
9S[.ESI{> 3.1.6 色差(ColorAberration) 98
4o;;'P 3.2 厚透镜初级像差 103
cWZ uph\ 3.3 薄透镜初级像差 105
&4sz:y4T> 3.4 像差校正和平衡方法 106
B!;:,(S~ 3.5 本章小结 106
- 0q263z N*6~$zl& 第4章 ZEMAX基本功能详解 107
HRrR"b9: 4.1 ZEMAX 3种优化方法 107
Y`{62J8oy 4.1.1 优化方法选择 107
S.B?l_d^ 4.1.2 Global Search和Hammer Optimization区别 108
TBQ68o 4.1.3 局部优化(Optimization)缺点 112
FN<>L0 4.1.4 全局搜索优势 112
>o v#\ 4.2 ZEMAX评价函数使用方法 114
0^nF: F 4.2.1 优化中的术语定义 114
5h^BXX|Y* 4.2.2 评价函数方程表达 115
=+Odu 4.2.3 波前优化方法 118
4c{j9mh 4.2.4 光斑尺寸优化方法 120
A+foc5B 4.2.5 角谱半径优化方法 121
1a V32oK 4.3 ZAMAX多重结构使用方法 122
cYe2a" 4.3.1 实例一:模拟元件的变化 123
2Xk;]-T! 4.3.2 实例二:衍射级次显示 127
x V`l6QS 4.3.3 实例三:分光板模拟 131
On~KTt3Mp 4.4 ZAMAX坐标断点使用方法 137
[7~AWZU3 4.4.1 ZEMAX坐标系 137
+ 9|0\Q 4.4.2 自带坐标断点使用方法 139
G4P*U3&p 4.4.3 坐标断点面使用方法 139
3**t'iWQ 4.4.4 样例一:旋转角度的优化方法 140
y!}XlllV 4.4.5 样例二:使用坐标断点精确寻找主光线位置及方向 143
1 I.P7_/ 4.4.6 样例三:坐标返回的使用方法 144
E`(=n(Qu 4.5 本章小结 147
^b`-zFL7 53ZbtEwhwr 第5章 公差分析 148
oqysfLJ 5.1 公差 148
q m_m8 5.1.1 误差来源 148
f=Pn,.>tIz 5.1.2 设置公差 149
94dd )/a 5.1.3 公差操作数 149
S ~h*U2 5.2 默认公差的定义 150
=[!(s/+>L 5.2.1 表面公差 151
CueC![pj 5.2.2 元件公差 152
$N}t)iA 5.3 公差分析3种法则 153
PN8#T:E 5.3.1 灵敏度分析 153
.K(9=yh 5.3.2 反转灵敏度分析 154
H~vrCi~t" 5.3.3 蒙特卡罗分析 154
Sw"h!\c` 5.4 公差过程的使用 157
DCZG'eb 5.4.1 公差分析的执行 157
]Q0bL 5.4.2 双透镜的公差分析 160
4vN:Kj 5.5 本章小结 166
1W\wIj. ok:L]8UN3 第6章 非序列模式设计 167
D_JGbNigA 6.1 ZEMAX中非序列模型介绍 167
kRwUR34yc 6.1.1 模型类别 167
Ee7+ob 6.1.2 面元反射镜 168
GH-Fqz 6.1.3
光源分布 169
IvkYM`% 6.1.4 棱镜 172
GiM-8y~ 6.1.5 光线分束 173
M&29J 6.1.6 散射 175
];6955I! 6.1.7 衍射光学元件 177
czu9a"M>X 6.1.8 相干模拟 178
SJh~4R\ 6.1.9 复杂几何物体创建 179
k[D,du') 6.1.10 吸收分析 181
,.V<rDwN& 6.2 创建非序列光学系统 182
# |(>UM\ 6.2.1 建立基本系统特性 183
|94o P>d 6.2.2 创建反射镜 185
+_pfBJ_$% 6.2.3 光源建模 186
U?{oxy_[ 2 6.2.4 旋转光源 187
;zo|. YD 6.2.5 放置探测器 189
)D/,QWk 6.2.6 跟踪分析光线探测器 190
un~`| 6.2.7 增加凸透镜 192
Dqc
GzTz 6.2.8 光线跟踪分析和偏振损耗 194
5fiWo^s} 6.2.9 增加矩形ADAT光纤 195
&k_*Y-l7] 6.2.10 使用跟随解定位探测器 198
Cm%I/4 6.2.11 整个系统光线追迹 198
%s+'"E"E 6.3 将序列面改成非序列物体 199
^<cJ;u*0 6.3.1 转变NSC的工具 199
n-jPb064 6.3.2 初始结构 200
4TPdq&';C: 6.3.3 使用转换工具 202
Haktr2I 6.3.4 插入非序列光源 203
=M*pym]QSY 6.3.5 插入探测器物体 205
uHZ4
@w: 6.4 模拟混合式非序列(NSC with Ports) 208
CR9wp]-Vd 6.4.1 序列/非序列模式 208
wf]?:'} 6.4.2 建立非序列组件 211
W]7<PL*u 6.4.3 定义多焦透镜 212
B'(zhjV 6.4.4 带状优化 215
hI*v)c 6.4.5 目标局部 216
k,=<G, 6.4.6 系统性能 217
XLaD#J 6.4.7 运行影像分析性能之优化 218
~D|,$E tX4 6.4.8 最终设计 219
Lhux~,EH 6.5 优化非序列光学系统 219
j|Vl\Z&o) 6.5.1 Damped Least Squares和Orthogonal Descent 220
,'`yh|}G\ 6.5.2 建立系统 222
u=v-,Tw 6.5.3 评价函数 223
m^qFaf)6 6.5.4 自由曲面反射镜 224
w*/@|r39 6.5.5 优化 226
SDE+"MjBY 6.6 本章小结 228
O<L=N- l P=I0A- 第7章 基础设计实例 229
5rck]L' 7.1 单透镜设计 229
j_}:=3 7.1.1 ZEMAX序列模式简介 229
N1c0>{ 7.1.2 单透镜系统
参数 231
+3-5\t` 7.1.3 单透镜初始结构 233
y6d!?M(0U 7.1.4 单透镜的变量与优化目标 235
ZpOME@9, 7.1.5 单透镜优化结果分析与改进设计 237
VPT?z 7.2 双胶合消色差透镜设计 240
.4"BN<9 7.2.1 双胶合透镜设计规格参数及系统参数输入 241
IaSPwsvt' 7.2.2 双胶合透镜初始结构 242
:fL7"\
pf~ 7.2.3 设置变量及评价函数 244
%Y;^$%X%_ 7.2.4 优化及像质评价 245
Hqs-q4G$ 7.2.5 玻璃优化——校正色差 247
F5cNF5 7.3 牛顿望远镜设计 249
!<~.>5UQ 7.3.1 牛顿望远镜来源简介及设计规格 249
_wb]tE ~g 7.3.2 牛顿望远镜初始结构 251
XtZd%
#2}, 7.3.3 添加反射镜及遮拦孔径 253
_p1!8*0] 7.3.4 修改反射镜以提高MTF 258
."BXA8c;A 7.4 变焦
镜头设计 260
)b]wpEFl 7.4.1 变焦镜头设计原理介绍 261
;-py h( 7.4.2 变焦镜头设计规格及参数输入 261
0<@['W}G 7.4.3 多重结构实现变焦 263
xsRkO9x 7.4.4 变焦镜头的优化设置 265
5;/q[oXI 7.5 扫描系统设计 268
Os>&:{D 4! 7.5.1 扫描系统参数 269
Ty{
SZUJ 7.5.2 多重结构下的扫描角度设置 273
N.z2eo 7.6 本章小结 276
S
WTZ6(!oW nZ'jj S[! 第8章 目视光学系统设计方法 277
aLm~.@Q 8.1 人眼光学系统的创建 277
Pm2LB<qS 8.1.1 眼睛概述 277
BI,]pf;GWv 8.1.2 眼睛模型 277
Z>y6[o 8.1.3 使用ZEMAX创建人眼模型结构 278
psIo[.$rTk 8.2 放大率与视觉 281
dg#Pb@7a 8.2.1 近距离物体成像标准 281
M"s:*c_6 8.2.2 小型放大镜放大率 281
7Rtjm 8.3 本章小结 284
;Krs*3
s /P9fcNP{y 第9章 目镜设计 285
PbvA~gm 9.1 目镜介绍 285
[c1Gq)ht 设计案例一:惠更斯目镜 286
yZp/P %y 设计案例二:冉斯登目镜 288
)ej1)RU" 设计案例三:凯尔纳目镜 290
%$ o[,13= 设计案例四:RKE目镜 292
]5a3e+ 设计案例五:消畸变目镜 294
jGkDD8K [ 设计案例六:对称式目镜 297
fCY??su*
设计案例七:埃尔弗目镜 299
N&
F.hi$_ 设计案例八:西德莫尔目镜 301
@UdF6:T 设计案例九:RKE广角目镜 304
d\3 %5Y 9.2 目镜调焦 306
/t]1_ 9.3 本章小结 311
19O !a\v)R 第10章 显微镜设计 312
4,:I{P_>6B 10.1 技术指标 312
*^G, 10.1.1 基本系统技术要求 312
X0j> g^b8 10.1.2 分辨率目标和极限 312
zq$L[X 10.2 10倍物镜初始透镜形式 313
PPG+~.7 10.2.1 显微镜设计步骤 313
5({_2meJ: 10.2.2 物镜与目镜的连接 319
OYWHiXE6] 10.3 本章小结 322
1@LUxU#Uu$ W-r^ME 第11章 望远镜设计 323
5-fASN.Lx 11.1 天文望远镜 323
5o4KV?" 11.1.1 天文望远镜设计步骤 323
o58c!44 11.1.2 分辨率与衍射极限 328
29G el 11.2 地上望远镜 328
`q^qe> ' 11.3 本章小结 334
(AjgLNB YhRy
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