《非成像光学系统设计方法与实例》（作者：苏宙平）

本书详细地介绍了一些典型的非成像系统的光学设计方法及案例，全书共12章，包含LED照明光学设计、太阳能集光系统的光学设计、激光扩束与整形光学系统设计等内容。LED照明光学设计包括了LED窄光束光学系统设计、LED均匀照明的光学系统设计、扩展LED光源的二次光学设计及平面LED阵列和球形LED阵列设计；太阳能集光系统的光学设计包括了用于太阳能聚光的菲涅耳透镜及反射式光学系统设计；激光扩束与整形光学系统设计包括了透镜扩束系统、棱镜扩束系统、自由曲面激光整形系统及微透镜阵列整形系统的设计。本书后介绍了光学仿真软件FRED在非成像光学系统设计中的应用。全书紧紧围绕工程应用中的实际案例，探讨设计思想，介绍设计方法及设计过程。读者可以将本书中的案例，根据自己的设计要求稍微做改动就可以应用，极大地简化了设计过程。 6%wlz%Fp  
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出版社：机械工业出版社; 第1版 (2017年12月14日) ~HKzqGQy>  
平装：152页 I"KosSs  
语种：简体中文 s<3M_mt  
开本：16 O+=}x]q*y  
ISBN：9787111582267 7(|f@Y~*  
条形码：9787111582267 \ *g3j  
商品重量：286 g -q?
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品牌：机械工业出版社 HTm`_}G9  
ASIN：B0788WXTDW |U$ "GI  
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目 录 <l eE.hhf.  
前言 KYz@H#M  
第1章LED窄光束光学系统设计1 j;-2)ZLm  
1.1TIR透镜（含双透射自由曲面）设计的基本原理3 q:vGGK^  
1.1.1折射部分自由曲面的设计3 GSfU*@L3  
1.1.2反射部分自由曲面的设计7 eIhfhz?Q;#  
1.1.3案例设计与分析9 HJlxpX$_  
1.2TIR透镜（含单透射自由曲面）设计的基本原理10 t=jG$
A  
1.2.1透射部分的外表面设计10 nD!t*P  
1.2.2反射部分的反射面设计11 <$K7f  
1.2.3案例设计与分析12 38:5g_  
参考文献14 ~I~lb/  
M(^ e)7a1  
第2章实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面光学设计15 l?Ls=J*  
2.1实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面透镜设计15 OE_V6Er  
2.1.1实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面透镜设计过程16 j
I<_(T  
2.1.2旋转对称自由曲面透镜设计实例20 ni<\AF]`  
2.2实现LED均匀圆形光斑的自由曲面反光杯设计21 4B
t)t#0  
2.2.1LED反光杯设计原理21 S?c<Lf~W  
2.2.2LED反光杯设计过程21 "x 3C3Zu.;  
2.2.3LED反光杯设计实例24 ]c6h'}  
参考文献25 2~V"[26t
 
`-?`H>+OG  
第3章实现LED均匀矩形辐照度分布自由曲面光学设计26 aO bp"  
3.1用于产生均匀辐照度分布矩形光斑的自由曲面透镜设计26 I\IDt~  
3.1.1将光源按等光通量进行划分26 'rVB2 `z-  
3.1.2将目标面按等面积进行划分29 <KI>:@|Sc  
3.1.3自由曲面透镜的构建算法30 ^}J,;Zhu5  
3.2非旋转对称的非连续自由曲面透镜设计案例33 z>'vS+axV  
参考文献34 kX)*:~*  
h*3{IHAQ  
第4章基于LED扩展光源的二次光学设计35 oE0~F|(\1  
4.1基于反馈优化算法设计LED扩展光源的自由曲面透镜35 @iB
mOt>3  
4.1.1反馈优化算法的原理35 %:OX^^i;  
4.1.2基于几种不同参数调整的反馈优化36 5s>>] .%  
4.1.3设计案例38 Rh)
%;  
4.2基于全局优化算法设计LED扩展光源的自由曲面透镜40 8m[o*E.4F  
参考文献43 Rv.IHSQUo  
9`KFJx6D  
第5章平面LED阵列辐照度均匀化技术44 +HgyM0LFg  
5.1平面LED阵列的优化设计与集成技术44 ;3%Y@FS@  
5.1.1LED阵列设计理论44 b+L!p.:  
5.1.2模拟退火算法设计46 u_FN'p=.  
5.1.3平面LED阵列设计案例47 .*z$vl  
5.2大颗数LED阵列的设计59 sN) xNz  
5.2.1基本LED阵列模块的形成60 RS@G.|  
5.2.2大颗数LED阵列的形成方法61 SA%)xGRW  
参考文献62 BaMF5f+  
:lK8i{o  
第6章球形LED阵列辐照度均匀化技术64 lAo4)  
6.1球形LED阵列设计理论64 7 ;2>kgf~  
6.2遗传算法设计66 !JVv`YN  
6.3对称分布的球形LED阵列照明平面目标面67 &MB1'~Q,hq  
6.4非对称分布的球形LED阵列照明球形目标面70 ][XCpJ)8  
参考文献73 I$XwM  
5'<mfY'B  
第7 章用于太阳能聚光的菲涅耳透镜设计74 5'<a,,RKu  
7.1用于太阳能集光的菲涅耳透镜设计原理74 05 .EI)7  
7.1.1等分入射到菲涅耳透镜上的光能75 JgV4-B0  
7.1.2菲涅耳面的设计原理与方法77 P:5vS:s?  
7.1.3菲涅耳透镜设计案例79 i<q_d7-W'  
7.2用于太阳能集光的菲涅耳透镜设计中的其他问题81 U r8JG&,  
参考文献82 '?LqVzZI  
6]4=8! J  
第8章基于反射式的太阳能集光系统的设计83 0n={Mb  
8.1复合抛物面反射器优化设计方法83 {s6hi#R>  
8.2实现辐照度均匀分布的双反射太阳能集光系统设计86 <)"i'v $  
参考文献89 1Ve~P"w  
\6pQ&an  
第9章激光扩束系统的光学设计90 R0G!5>1i  
9.1棱镜扩束系统的光学设计90 S>Gb Jt(]  
9.1.1影响单棱镜扩束的因素90 b'vIX< g  
9.1.2多棱镜扩束系统中相邻棱镜的位置关系确定93 ;wZplVB7y  
9.1.3棱镜扩束系统设计案例94 $bN_0s0:
'  
9.2透镜扩束系统的光学设计95 s{42_O?,c  
9.2.1折射式扩束系统设计案例96 by$mD_sr  
9.2.2反射式扩束系统设计案例98 g!)*CP#;  
9.2.3柱透镜扩束设计案例102 iP1yy5T  
参考文献102 =c%gV]>G  
Zv9%}%7p  
第10章自由曲面激光光束整形系统设计103 x&$8;2&.  
10.1用于准直激光光束整形的自由曲面透镜设计104 !FvL2L  
10.1.1旋转对称自由曲面整形透镜设计104 ^Cj3\G4,  
10.1.2非旋转对称自由曲面整形透镜设计107 n;QFy5HB8  
10.2用于发散激光光束整形的自由曲面透镜设计110 .&h|r>*|J  
10.3用于同时控制波前与辐照度均匀度的双自由曲面透镜115 qa4j>;  
10.3.1旋转对称的双自由曲面透镜设计115 B3I0H6O  
10.3.2旋转对称的双自由曲面透镜设计案例118 $yUPua/-  
参考文献119 nj-LG!"a  
=NWzsRl,  
第11章基于微透镜阵列的激光光束整形120 ;qcOcm%  
11.1基于微透镜阵列的激光光束整形原理120 gf^y3F[\  
11.2基于微透镜阵列的旋转对称激光光束整形光学系统设计120 NL'(/|)  
11.3基于微透镜阵列的非旋转对称激光光束整形光学系统设计124 ke)<E98DC  
11.3.1基于柱透镜阵列的一维光束整形125 Zm+GH^f'  
11.3.2基于柱透镜阵列的二维光束整形127 o@L '|#e  
参考文献130
t"5ZYa
 
@ *5+ZAF  
第12章基于FRED非成像光学设计案例131 |EY1$qItid  
12.1FRED功能与应用领域介绍131 14(ct  
12.2基于FRED的单反相机的鬼像与杂散光分析133 <@y(ikp>  
12.2.1导入光机系统模型133 db>"2
EE  
12.2.2杂散光计算与分析的主要过程133 0%yPuY>  
12.2.3总结144 at\$ IK_  
12.3基于FRED优化导光管实现预定的辐照度分布144 N,*'")k9  
12.4基于FRED最大激光能量密度位置计算及可视化147 8:Dkf
v  
12.4.1聚焦TEM00模式的能量密度可视化147
iT+t  
12.4.2聚焦的“非高斯”能量密度可视化148 #E#@6ZomT  
参考文献152 &<cP{aBa  
=p dLh  
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