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cyqdesign 2024-08-26 12:27

ZEMAX光学系统设计实战

本书以Zemax OpticStudio(简称为ZEMAX)软件为平台,介绍了光学系统设计全过程相关理论、技术和方法。从典型光学系统的设计出发,用30余个工程设计案例,展现了不同功能类型、不同指标要求的光学系统设计过程和技巧,阐述了光学系统设计中共性问题的解决方案。全书章节顺序安排符合光学设计者的认知和实践规律。书中对光学基本理论的描述以及对ZEMAX软件的使用介绍简明扼要,读者可从诸多实战案例中体会光学系统设计的精髓和乐趣。 4+bsG6i  
本书可供从事光学系统设计、光电仪器研发以及其他光学相关工作的工程技术人员参考使用,也可作为光学、光学工程、光电信息工程、测控技术与仪器等专业的本科及研究生实践教学教材。 9x,+G['Zt  

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)Cfrqe1^  
CgE5;O  
目录 BT0hx!Ti  
第1章光学系统设计概要1 3/05ee;|  
1.1光学设计概念1 lNAHn<ht  
1.2光学系统设计要求的提出2 r U5'hK  
1.2.1仪器对光学系统的设计要求2 }C}_ I:=C  
1.2.2光学系统设计要求示例3 px@\b]/  
1.3光学系统设计流程4 E 3.s8}}  
1.4光学设计发展与光学软件的关系5 )FPbE^s(  
1.4.1光学设计的发展历程5 " z{w^k  
1.4.2光学设计软件6 :LG%8Z{R  
4y.[tk5  
第2章像差综述8 4pv :u:Z  
2.1球差8 H)tDfk sq\  
2.1.1球差及其校正方法8 K(S/D(\ FL  
2.1.2球差在ZEMAX中的呈现10 K4~O x  
2.2彗差11 "-%H</  
2.2.1彗差定义及计算11 ?Q2pD!L{  
2.2.2彗差的校正方法12 q#Vf2U55m  
2.2.3彗差在ZEMAX中的呈现13 <^{:K`  
2.3场曲与像散14 5;Xrf=  
2.3.1细光束场曲及其校正方法14 =oJiNM5_u  
2.3.2细光束像散及其校正方法16 9_{!nQC.g  
2.3.3场曲与像散在ZEMAX中的呈现18 F eLP!oS>  
2.4畸变19 L4b4X  
2.4.1畸变及其校正方法19 FO$Tn+\6  
2.4.2畸变在ZEMAX中的呈现20 M='Kjc>e  
2.5色差21 3FN? CN] O  
2.5.1轴向色差和倍率色差21 I "4B1g  
2.5.2色差校正方法24 d .A0(*k,  
2.5.3色差在ZEMAX中的呈现24 -f=hL7NW  
2.6波像差25 CgC wM=!r  
2.6.1波像差概述25 |sz9l/,lG  
2.6.2波像差在ZEMAX中的呈现26 -s"lW 7N^  
8vK&d>  
第3章ZEMAX中光学系统综合像质评价方式28 k7*q.20  
3.1垂轴几何像差曲线评价28 bSfQH4F  
3.2点列图评价29 tw66XxE  
3.3分辨率与点扩散函数评价30 k9n93I|Cm  
3.4包围圆能量曲线评价32 R8l9i2  
3.5光学传递函数评价33 iY-dM(_:]  
3.6杂散光分析与评价35 ,H*3_c&Q  
Rd)QVEk>SD  
第4章典型光学系统方案设计37 "T|\  
4.1开普勒望远镜系统方案设计(案例)37 9&cZIP   
4.2生物显微镜系统方案设计(案例)39 \BL9}5y  
4.3投影光学系统方案设计(案例)41 <=Qk^Y2k  
4.4透镜转像系统方案设计44 jxvVp*-=<j  
第5章基于ZEMAX的光学系统设计过程46 5oS\uX|  
5.1ZEMAX用户界面简介46 eAMT72_  
5.1.1ZEMAX用户界面46 32yNEP{  
5.1.2窗口类型及其操作51 "|if<hx+  
5.1.3快捷键总结53 KXJHb{?  
5.2光学系统初始结构的确定54 N"TD$NrK\  
5.2.1镜头选型(案例)54 h.*|4;  
5.2.2在ZEMAX中输入初始系统数据(案例)55 :z\STXq  
5.2.3像差评估(案例)56 PJ{.jWwD  
5.3ZEMAX优化方法与技巧57 2olim1  
5.3.1变量设定与ZEMAX优化算法57 D_Y;N3E/rS  
5.3.2在ZEMAX中处理光学材料58 $Tg$FfD6&  
5.3.3光学系统像差优化技巧60 ;Peyo1  
5.4ZEMAX中评价函数的使用61 AN@Vos Cu  
5.4.1构建评价函数操作数的意义61 Z>l>@wNm  
5.4.2ZEMAX中默认评价函数的使用61 |{ k B`  
5.4.3自定义评价函数操作数要点63 J}JnJV8|G  
5.4.4光学系统优化操作(案例)65 kbY@Y,:w  
5.5基于ZEMAX的光学系统公差分析67 VZ8L9h<{"  
5.5.1光学零件的材料误差68 jkq+j^  
5.5.2光学零件的加工公差68 $dR%8@.H  
5.5.3光学系统的公差分析(案例)72 'g#GUSXfj  
?@_dx=su  
第6章望远物镜设计80 X 6)LpMm  
6.1望远物镜设计的特点80 D)5wGp  
6.2望远物镜的像差公差81 LdOB[W  
6.3望远物镜结构类型82 ze- iDd_y  
6.4折射式望远物镜的设计(案例)85 U^xFqJY6  
6.5反射式望远物镜的设计(案例)91 /?sV\shy  
6.6折反射式望远物镜的设计(案例)95 ;c`B '  
:O7J9K|  
第7章显微物镜设计101 )Ii=8etdv  
7.1显微物镜设计的特点101 v,jU9D \  
7.2显微物镜的结构类型103 .NKN2  
7.3低倍消色差显微物镜的设计(案例)105 \4ZQop  
7.4平场消色差显微物镜的设计(案例)111 :9<5GF(  
{'1,JwSmb  
第8章目镜设计118 Nx99dr  
8.1目镜系统的特点118 "P6MLf1  
8.2目镜的像差公差及设计思路119 7% h Mf$KQ  
8.3目镜的基本结构类型120 c&Dy{B!  
8.4凯涅尔目镜的设计(案例)123 &b_duWs  
8.5长出瞳距目镜的设计(案例)128 fc91D]c  
8.6广角目镜的设计(案例)133 ~L2Fo~fw  
8.7目镜系统的光路翻转(案例)139 YW*ti|u|w  
:z[SI{Y  
第9章摄影物镜设计143 q45n.A6a  
9.1摄影物镜的光学特性和像差容差143 t?\osPL  
9.2摄影物镜基本类型145 @c.pOX[]m,  
9.3非球面在物镜设计中的应用151 MStaP;|  
9.4天塞型照相物镜的设计(案例)154 i[B%:q:&  
9.5超广角监控镜头的设计(案例)159 M-n +3E9  
9.6大孔径摄影物镜的设计(案例)166 D3]_AS&\  
9.7变焦摄影物镜的设计(案例)173 'G&w[8mqY  
u URf  
第10章照明系统设计182 *`kh}  
10.1照明光学系统的设计要求182 v"j7},P@  
10.2照明光学系统的分类特点183 EB \\ F  
10.3照明光学系统的结构型式184 PH6uP]  
10.4非球面聚光照明系统的设计(案例)186 y0 xte&  
10.5基于积分管的匀光照明系统设计(案例)188 +p2)uXqW  
"h "vp&A  
第11章现代光学系统设计196 qg_=5s  
11.1特殊光学材料简介196 k]Yd4CC2  
11.1.1红外光学材料196 [|vd r.  
11.1.2紫外光学材料197 QgP UP[  
11.2红外光学系统设计197 k3&Wv  
11.2.1概述197 )/UkJ/}j  
11.2.2中波红外成像物镜的设计(案例)198 d4lEd>Ni  
11.3紫外光学系统的设计204 bS*9eX=K  
11.3.1概述204 s\@!J.Da  
11.3.2日盲紫外光学系统的设计(案例)205 xT%CY(:9X  
11.4激光光学系统的设计210 +BESO  
11.4.1概述210 G=DRz F  
11.4.2激光扫描物镜的设计(案例)211 KyjN'F$  
11.4.3变波长激光扩束镜的设计(案例)215 '2eggX%  
11.5太赫兹光学系统的设计221 I'JFt>]  
11.5.1概述221 4v;/"4)'  
11.5.2太赫兹成像系统的设计(案例)221 (f7R~le  
D ,nF0p  
第12章其它类型光学系统设计227 jVr:O `  
12.1投影物镜的设计(案例)227 OF}vY0oiw?  
12.2双远心工业镜头设计(案例)232  W+e  
12.3医用内窥镜物镜设计(案例)238 <%! EI@N  
12.4自由空间光学天线的设计(案例)243 zhS\|tI  
12.5光谱仪衍射系统设计(案例)248 F8q|$[nH  
XOU 9r(  
附录254 :AL nm0d  
附录AZEMAX优化函数操作数汇总254 Pwf":U)  
附录BZEMAX常用多重配置操作数259 Esd A %`  
附录CZEMAX常用公差设置操作数261 ~OXPn9qPp  
附录D光学材料一览表262 svN& ~@ l  
附录E光学制图示例269 up1kg>i%"  
+ps(9O/B>  
参考文献274 s_/ CJ6s  

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