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cyqdesign 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 X8 uVet]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$R+&@;  
第2章  共轴球面系统的成像理论    13 kYwk'\s  
2.1  几何光学中的符号规则    13 Gma)8X#  
2.1.1  线段    14 0*S2_&Q)  
2.1.2  角度    14 k H Y  
2.1.3  符号规则的意义    15 [U_S u,  
2.1.4  符号的标注    15 P+!j[X^  
2.2  单折射球面成像    15 (,~gY=E+  
2.2.1  实际光线单折射球面的光路计算    15 &DC o;Ij;  
2.2.2  近轴区域单折射球面光路计算    18 f)x^s$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'EX q.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;F W`  
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 8I o--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 PGTi-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 $3  
8.5  照相机与投影仪    216 zoFCHs r  
8.5.1  照相机的历史发展背景    216 t[L0kF9en  
8.5.2  照相机的基本工作原理与性能参数    216 yXg #<H6V  
8.5.3  投影仪的历史发展背景    220 /%W&zd=%#  
8.5.4  投影仪的基本工作原理与性能参数    220 Qx$C oY  
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%  
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作者:施跃春,陈家璧 编 ryk(Am<  
<{ Z$!]i1  
定  价:56 e MX?x7  
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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  
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ISBN:9787121430510 #M9rt ~4  
s<}d)L(  
shfsjdghdkjds 2022-05-25 19:28
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cyqdesign 2022-05-25 20:10
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dongyu9988 2022-05-25 20:23
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jf1611084002 2022-08-17 15:30
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归依龙井 2022-12-29 16:31
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binguo 2023-03-14 17:15
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小桥流水9527 2023-04-15 15:46
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忧雨恋风 2023-05-09 09:22
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yyj771224 2023-11-14 09:39
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