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2020-10-11 16:22 |
现代应用光学(张以谟)
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。 8uP,#D<wZ E<:XHjm [attachment=103750] (]w_}E]N VY<$~9a&1 Xjw>Qws t:eZ`6o$T\ 目 录 %nSm 32/t3 第1章 现代应用光学基础理论概述 1 FDbb/6ku 1.1 概述 1 IX$dDwY|O> 1.1.1 本书的背景 1 T&oY:1D,g 1.1.2 本书的内容安排 1 qg7.E+ 1.2 光学系统设计中常用的光学材料特征参数 2 F@1~aeX- 1.2.1 光学材料的光学参量 2 3=RV Jb 1.2.2 热系数及温度变化效应的消除 4 YiJnh47 1.2.3 其他玻璃数据 4 MRR 5j;4GK 1.3 新型光学材料 5 ai)S:2 1.3.1 新型光学材料概述 5 :1^
R$0d 1.3.2 光学材料发展概况 6 ,|D_? D)U 1.4 液晶材料及液晶显示器 12 v*Ds:1"H-I 1.4.1 液晶材料及其分类 12 nsKl3}uU 1.4.2 常用液晶显示器件的基本结构和工作原理 16 x4r8^,K3Zn 1.4.3 STN-LCD技术 27 Dt%Gv0 1.4.4 液晶光阀技术 32 V7U&8UPb 1.4.5 硅上液晶(LCoS)反射式显示器 36 _PLY<i2vr 1.4.6 光计算用SLM 38 [CL.Xil= 1.5 电光源和光电探测器 38 ]v(8i3P84 1.5.1 电光源 38 48hu=,)81* 1.5.2 激光器 41 pM],-7UM 1.5.3 光电导探测器 48 t~U:Ea[gd 1.5.4 光伏探测器 49 ]-QY,
k 1.5.5 位敏探测器 53 L.ScC 1.5.6 阵列型光电探测器 56 ~b}a|K 1.6 波像差像质评价基础知识 59 NRN3*YGo 1.6.1 光学系统像差的坐标及符号规则 59 d[E~}Dq3# 1.6.2 无像差成像概念和完善镜头聚焦衍射模式 60 e/Wrm^]y 参考文献 63 a"SH_+T{ 第2章 光学非球面的应用 67 `Fnl<C< 2.1 概述 67 !~Gx@Ro 2.2 非球面曲面方程 67 #5)0~4%l 2.2.1 旋转对称的非球面方程 67 a\;1%2a 2.2.2 圆锥曲线的意义 68 s~
||Vv! 2.2.3 其他常见非球面方程 70 @ol=gBU 2.2.4 非球面的法线和曲率 71 '#RzX8|v< 2.3 非球面的初级像差 71 F*m^AFjs 2.3.1 波像差及其与垂轴像差的关系 71 w^OV;gp 2.3.2 非球面的初级像差 73 1N6.r:wg)% 2.3.3 折射锥面轴上物点波像差 75 ,5!&} 2.3.4 折射锥面轴外物点波像差 76 _&V%idz!0 2.4 微振(perturbed)光学系统的初级像差计算 77 K.) ionb 2.4.1 偏心(decentered)光学面 78 f++MH]I; 2.4.2 光学面的倾斜 80 x93h{Kf 2.4.3 间隔失调(despace)面 81 [Jv0^"] 2.5 两镜系统的理论基础 82 w0qrh\3du 2.5.1 两镜系统的基本结构形式 82 EQ
'L" 2.5.2 单色像差的表示式 82 B7PkCS&X 2.5.3 消像差条件式 84 I> <B6pIR 2.5.4 常用的两镜系统 85 Hdvtgss! 2.6 二次圆锥曲面及其衍生高次项曲面 86 t/55tL 2.6.1 消球差的等光程折射非球面 86 sZe$?k| 2.6.2 经典卡塞格林系统 87 8(-V pU 2.6.3 格里高里系统 88 f@S n1c,Mk 2.6.4 只消球差的其他特种情况 88 Yc~(Wue 2.6.5 R-C(Ritchey-Chrétien)系统及马克苏托夫系统 89 w-iu/|} 2.6.6 等晕系统的特殊情况 90 PLD&/SgP* 2.6.7 库特(Cuder)系统及同心系统 91 gJa48 pi 2.6.8 史瓦希尔德(Schwarzschield)系统 92 w>#{Nl7gz 2.6.9 一个消四种初级像差 的系统 93 ?,s]5 2.6.10 无焦系统 93 pH&*5=t} 2.7 两镜系统的具体设计过程 93 w
O
H{L 2.7.1 R-C系统的设计 93 y8*MNw 2.7.2 格里高里系统与卡塞格林系统 94 J)7\k$ D 2.8 施密特光学系统设计 95 CD^C}MB 2.8.1 施密特光学系统的初级像差 95 I=aoP}_ 2.8.2 施密特校正器的精确计算法 98 &T.d"i 2.9 三反射镜系统设计示例 99 bn7"!6 2.9.1 设计原则 99 |Gp!#D0b 2.9.2 设计过程分析 100 ?^Gi;d5 2.9.3 设计示例 101 k+9*7y8w 参考文献 103 ->Z9j(JU 第3章 衍射光学元件 105 cp1-eR_& 3.1 概述 105 G^r`)ND 3.1.1 菲涅耳圆孔衍射――菲涅耳波带法 106 D;nd_{% 3.1.2 菲涅耳圆孔衍射的特点 108 Ibf~gr(j 3.1.3 菲涅耳圆屏衍射 109 4X-" yQ<U 3.2 波带片 110 B":9C'tip 3.2.1 菲涅耳波带片 110 jY;T:C-T 3.2.2 相位型菲涅耳波带片 112 Eep~3U 3.2.3 条形或方形波带片 113 m^k$Z0 3.3 衍射光学器件衍射效率 113 k8KRVXgx 3.3.1 锯齿形一维相位光栅的衍射效率 113 T`?7z+2A 3.3.2 台阶状(二元光学)相位光栅的衍射效率及其计算 114 }K.Rv(m 3.4 通过衍射面的光线光路计算 115 Q};n%&n& 3.5 衍射光学系统初级像差 118 #ovausK[7 3.5.1 衍射光学透镜的单色初级像差特性 118 kM6i{{Q 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 epicY 3.5.3 P∞、W∞、C与折衍混合单透镜结构的函数关系 122 p9>{X\eT: 3.6 折衍光学透镜的色散性质及色差的校正 123 3Pu8IXW 3.6.1 折衍光学透镜的等效阿贝数ν 123 QhhL_vP 3.6.2 用DOL实现消色差 124
]z5k YU& 3.6.3 折衍光学透镜的部分色散及二级光谱的校正 125 jJY{np 3.7 衍射透镜的热变形特性 127 oACbZ#/@n 3.7.1 光热膨胀系数 127 SFu]*II;{ 3.7.2 消热变形光学系统的设计 129 xzi_u.iOP 3.7.3 折衍混合系统消热差系统设计示例 130 L<XAvg 3.8 衍射面的相位分布函数 132 A%[e<vj9 3.8.1 用于平衡像差的衍射面的相位分布函数 132 sYEh>%mo^C 3.8.2 用于平衡热像差的衍射面的相位分布函数 133 _sb~eB~<( 3.9 多层衍射光学元件(multi-layer diffractive optical elements) 133 HVJqDF 3.9.1 多层衍射光学元件的理论分析 134 zG0]!A 3.9.2 多层衍射光学元件的结构 134 [psZc'q 3.9.3 多层衍射光学元件材料的选择 134 d*YVk{s7V 3.9.4 多层衍射光学元件的衍射效率 135 vjL +fH<0: 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
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