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2022-05-10 17:14 |
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。 >}`q4U6$ \K+LKa) 目录 DGMvYNKTj 第1章 几何光学基本定律与成像基本概念 1 Fa`/i v 1.1 几何光学的基本概念 1 (^-i[aJY 1.1.1 几何光学中的光源与光束 1 X8uVet]D~ 1.1.2 几何光学的基本定律 2 ^NB@wuf7 1.1.3 费马原理 4 <(rf+Ou>I 1.2 光学系统及成像的基本概念 7 okx~F9 1.3 Zemax的界面简介与光学建模方式 9 <S'5`-& 1.3.1 Zemax的界面简介 9 " >QNiR! 1.3.2 Zemax光学建模与基本计算流程 11 Fv \yhR 思考题 12 9H~3&-8& 计算与证明题 12 U$R+&@; 第2章 共轴球面系统的成像理论 13 kYw k'\s 2.1 几何光学中的符号规则 13 Gma)8X# 2.1.1 线段 14 0*S2_&Q) 2.1.2 角度 14 kH
Y 2.1.3 符号规则的意义 15 [U_Su, 2.1.4 符号的标注 15 P+!j[X^ 2.2 单折射球面成像 15 (,~gY=E+ 2.2.1 实际光线单折射球面的光路计算 15 &DC
o;Ij; 2.2.2 近轴区域单折射球面光路计算 18 f)x^s$H 2.2.3 近轴区域单折射球面成像规律 19 ;W6P$@'zs 2.2.4 细光束大视场入射情况与场曲 23 'ojI_%9< 2.3 共轴球面系统成像 25 4R5+"h: 2.3.1 共轴球面系统近轴区域的转面过渡公式 26 *k:Sg*neVq 2.3.2 共轴球面系统近轴像面位置计算 27 "f|\":\ 2.4 单个反射球面的成像 29 ZSj^\JU 2.5 Zemax中的像差评价与镜面参数设置 31 HMbF#!E 2.5.1 Spot Diagram与Ray Aberration简介 31 FCv3ZF?K 2.5.2 纯离焦 35 A+d&aE}3V 2.5.3 纯球差 37 H~1&hF"d 2.5.4 球差和离焦 39 J_A+)_ 2.5.5 自动优化设计概念初步 40 (Hqy^EOZ 思考题 43 1A;>@4iC0 计算与证明题 43 Gj]*_"T 第3章 理想光学系统 45 j_ dCy 3.1 理想光学系统的基本理论 45 vzVXRX 3.2 理想光学系统的基点、基面 46 SXn\k;F< 3.2.1 焦点、焦面与焦距 47 F;l*@y Tq 3.2.2 主面与主点 48 8KKI.i8` 3.2.3 节点 49 5/-{.g 3.3 理想光学系统的物像解析关系 49 4:Adn?" 3.3.1 物像位置计算 49 Iuk!A?XV 3.3.2 放大率及相互关系 51 ?5d7J,"<h 3.4 理想光学系统的图解法 54 .du FMJl 3.5 理想光学系统的组合 58 >gqM|-uY 3.5.1 双光组光学系统 59 U5 ~L^ 3.5.2 多光组光学系统正切计算法 61 ZW\}4q;[A 3.6 透镜 63 c`
^I% i 3.6.1 单折射球面的基点、基面与焦距 63 Z'EXq.hk 3.6.2 透镜的基点与焦距 64 _JZS;8WYR 3.6.3 薄透镜与薄透镜组 70 $CXKeWS=Q. 3.7 单透镜与双透镜的Zemax设计实例 72 5!Y51R^c 3.7.1 单透镜Zemax设计实例 72 l
:\DC 3.7.2 双胶合透镜Zemax设计实例 77 NLZTIZCK 计算题 81 Gz)]1Z{%$ 第4章 平面系统 84 CCp&P5[67 4.1 平面折射与平行平板玻璃成像性质 84 h^#K4/ 4.1.1 平行平板的成像性质 84 ajFSbi)l 4.1.2 平行平板的等效空气层的概念 86 ,&$w*D% 4.2 平面反射镜 88 S'"(zc3= 4.2.1 平面反射镜的成像特性 89 Tdvw7I-q 4.2.2 平面反射镜的旋转效应 90 c%,~1l 4.2.3 两面角镜的成像特性 91 X2PQL"` 4.3 反射棱镜 92 H2oAek( 4.3.1 反射棱镜的基本概念 92 @&!HMl 4.3.2 反射棱镜系统的物像坐标变换规律 94 o'S&YD 4.3.3 反射棱镜的展开与结构尺寸计算 95 "]|I;I"b 4.4 折射棱镜和楔镜 99 S7SD$+fX 4.4.1 折射棱镜 99 |`d5Y#26 4.4.2 楔镜 100 [hU5ooB 4.5 Zemax中的坐标断点 102 ki`7S 4.5.1 Zemax中的坐标系 102 h\GlyH~ 4.5.2 坐标变换 103 bN-ljw0& 4.5.3 Zemax中的坐标断点设置 104 V6%J9+DK 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 m}Z=m8 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 mup<%@7m 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 {VOLUC o 4 思考题 115 xf/
SUO
F 计算题 116 H% c:f 第5章 光学系统的光束限制 118 IN2FO/Y@ 5.1 光学系统中的孔径光阑、入射光瞳与出射光瞳 118 afEhC0j 5.1.1 孔径光阑的判断 119 @ %LrpD 5.1.2 入射光瞳与出射光瞳 121 u
Ey>7I 5.2 视场光阑、窗与渐晕 124 fv?vO2nj 5.2.1 视场光阑 124 G2Zr(b') 5.2.2 入射窗与出射窗 125 Y>}[c
5.2.3 渐晕 126 "?E>rWz 5.3 光学系统的景深 131 UR;FW` 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 ^F@z+q 5.5 Zemax中渐晕的设计方法 140 AN;SRl 5.6 Zemax的多重结构设计——反射式扫描系统设计 146 v6B}ov[Y2 计算题 149 0zR4Kj7EE 第6章 光度学基础 151 I@x^`^+l 6.1 光能和光度学的基本概念 151 ]mEY/)~7 6.1.1 立体角的概念 151 ;E? Z<3{ 6.1.2 辐射通量、光谱光视效率与光通量 153 1^<R2x 6.1.3 光亮度、发光强度、光出射度和光照度 155 O=c^Ak 6.1.4 光学系统中光亮度和光通量的传递 159 vvEr}G 6.2 光学系统中的光能损失分析与计算 161 ,U9gg-.Lp 6.2.1 光学系统中的光能损失分析 162 Hk)IV"[R 6.2.2 光学系统的透过率计算 164 |FK##8 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 8Io--Ew3 6.3.1 相对照度 164 -X#Zn># 6.3.2 镀膜 165 Kfho:e, 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 ]oy>kRnb { 计算题 173 >U/m/H' 第7章 像差理论 174 58FjzW 7.1 单色像差 174 ,A`.u \f(: 7.1.1 轴上点与轴外点像差 174 x^_(gve: 7.1.2 正弦差与彗差 177 7`,A]":; 7.1.3 像散 180 ]F:5-[V# 7.1.4 场曲 181 JWHKa=-H 7.1.5 畸变 183 *$uj)*5, 7.2 色差 184 ,dhSc<:LT 7.2.1 位置色差 184 )%e`SGmp 7.2.2 放大率色差 184 _&0_@ 7.3 Zemax中的像差模拟与分析 185 V-Ebi^gz5W 7.3.1 球差 185 SF?Ublc! 7.3.2 彗差 187 .GG6wL<$? 7.3.3 像散 189 /Yk4%ZJ{ 7.3.4 场曲 189 &p>VTD 7.3.5 畸变 191 :CH?,x^!@ 7.3.6 色差 192 [~cb&6|M 第8章 实际光学系统 196 ;9w:%c1 8.1 人眼光学系统与视光学 196 :xdl I`S 8.1.1 人眼的构造 196 P GTi-o} 8.1.2 人眼的主要特性 197 EA@p]+P 8.1.3 双眼立体视觉 201 Jb.
V4 8.2 放大镜 202 O5^!\j.WR 8.2.1 目视光学仪器的工作原理 203 @f<q&K%FJ 8.2.2 放大镜的视觉放大率 203 ^HpUbZpat) 8.2.3 放大镜光束限制 204 9d7`R' 8.3 望远镜 205 ]Puu: IG 8.3.1 望远镜的历史发展背景 205 gmG
M[c \ 8.3.2 望远镜的基本类型与工作原理 206 _M.7%k/U8 8.3.3 望远镜的技术指标 207 KMFvi_8 8.4 显微镜 209 Ja$Ple*XU8 8.4.1 显微镜的历史发展背景 209 3@'3U?Hin 8.4.2 显微镜的基本工作原理与技术指标 210 fQZ,kl 8.4.3 显微镜的光束限制 211 d@o1<Q 8.4.4 显微镜的分辨力与有效放大率 212 v;=F$3 8.5 照相机与投影仪 216 zoFCHsr 8.5.1 照相机的历史发展背景 216 t[L0kF9en 8.5.2 照相机的基本工作原理与性能参数 216 yXg #<H6V 8.5.3 投影仪的历史发展背景 220 /%W&zd=%# 8.5.4 投影仪的基本工作原理与性能参数 220 Qx$CoY 8.6 光学成像系统的像质评价简介 222 R $vo 8.7 光学传递函数、人眼模型和虚拟现实应用 223 TL%2?'G 8.7.1 光学传递函数像质评价基本概念 223 AF-4b*oB 8.7.2 人眼的Zemax模型和在虚拟现实(VR)中的应用 225 xiv1y4(% 思考题 230 ZbS*zKEW 计算题 231 ko-:)z 第9章 Zemax中的优化、公差与若干设计案例 233 6pyLb3[e 9.1 Zemax优化方法简介 233 !3]}3jZ. 9.1.1 优化方法概述 233 nJEm&"AI 9.1.2 光学系统数学建模 234 sn.Xvk%75 9.1.3 Zemax中评价函数的定义 236 u 3&9R)J1 9.1.4 Zemax操作符的定义 237 _0Mt*]L } 9.1.5 默认评价函数 238 Mp8BilH-T 9.2 Zemax公差分析简介 239 K x7'm1 9.3 若干光学系统设计实例 242 Aqi9@BH 9.3.1 优化设计双透镜光纤对接耦合系统 243 i+`N0!8lY 9.3.2 优化非球面镜实现半导体激光器与单模光纤的高效耦合 255 K0681_bp 9.3.3 基于偏振元件的光环形器设计 264 f@:.bp8VB8 9.3.4 库克三片式成像镜头设计 272 . 4$SNzv3V 9.3.5 苹果手机镜头剖析 279 v.wHj@ 思考与练习题 292 MiB"CcU 参考文献 294 X?p.U 3zV{cm0 [attachment=112384] -Re4G78% e -sZ_<GH 作者:施跃春,陈家璧 编 ryk(Am< <{
Z$!]i1 定 价:56 e
MX?x7 gO{XD.s 出 版 社:电子工业出版社 Sb9O#$89 (]wd8M 出版日期:2022年03月01日 jrOqspv :fxG]uf-P 页 数:308 AD_aI
%7 :cx}I 装 帧:平装 4T]n64Yid !N, Oe< ISBN:9787121430510 #M9rt~4 s<}d)L(
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