《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h,!;`8O  
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出版社：机械工业出版社; 第1版 (2017年12月14日) h]
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平装：152页 `o295eiY(b  
语种：简体中文 Z[d13G;  
开本：16 4C%pKV  
ISBN：9787111582267 z'& fEsjy  
条形码：9787111582267 fz:(mZ%  
商品重量：286 g \#t)B J2  
品牌：机械工业出版社 o0f`/ 6o  
ASIN：B0788WXTDW u;-fG9xs  
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目 录 HOFxOBV  
前言 9 %4:eTcp  
第1章LED窄光束光学系统设计1 z|D*ymz*EY  
1.1TIR透镜（含双透射自由曲面）设计的基本原理3 =urGs`\  
1.1.1折射部分自由曲面的设计3 @r/~Y]0Ye5  
1.1.2反射部分自由曲面的设计7 M?%x=q\<  
1.1.3案例设计与分析9 uHSnZ"#  
1.2TIR透镜（含单透射自由曲面）设计的基本原理10 `(0B09~7  
1.2.1透射部分的外表面设计10 -Z$u[L [c  
1.2.2反射部分的反射面设计11 ]kTxVe  
1.2.3案例设计与分析12 ybE
2N  
参考文献14 #IM.7`I  
tLa%8@;'$  
第2章实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面光学设计15 ~Ss,he]Er  
2.1实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面透镜设计15 jJNCNH*0  
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 35e{{Gn)v  
2.1.2旋转对称自由曲面透镜设计实例20 ^zQI_ydG  
2.2实现LED均匀圆形光斑的自由曲面反光杯设计21 yvoz 3_!  
2.2.1LED反光杯设计原理21 o5?Y   
2.2.2LED反光杯设计过程21 II}M|qHaK  
2.2.3LED反光杯设计实例24 s) shq3O  
参考文献25 aYb97}kI  
;ISnI  
第3章实现LED均匀矩形辐照度分布自由曲面光学设计26 3yKmuu!  
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 Tgr,1)T  
3.1.1将光源按等光通量进行划分26 2icQ (H;  
3.1.2将目标面按等面积进行划分29 U\tx{CsSz  
3.1.3自由曲面透镜的构建算法30 yW=+6@A4  
3.2非旋转对称的非连续自由曲面透镜设计案例33 WXY'%G  
参考文献34 WJnGF3G>  
}QE*-GVv]  
第4章基于LED扩展光源的二次光学设计35 X$ZVY2  
4.1基于反馈优化算法设计LED扩展光源的自由曲面透镜35 7<] EH:9  
4.1.1反馈优化算法的原理35 @i;)`k5b  
4.1.2基于几种不同参数调整的反馈优化36 uwSSrT  
4.1.3设计案例38 z m$Sw0#(  
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 ^F+7<$2  
参考文献43 KZw~Ch}b9  
P$#:$U@  
第5章平面LED阵列辐照度均匀化技术44 ^x: lB>  
5.1平面LED阵列的优化设计与集成技术44 \toU zTT  
5.1.1LED阵列设计理论44 I1U2wD  
5.1.2模拟退火算法设计46 }Ze*/p-  
5.1.3平面LED阵列设计案例47 }Pg}"fb^  
5.2大颗数LED阵列的设计59 ?!U[~Gq  
5.2.1基本LED阵列模块的形成60
F^NK"<tW  
5.2.2大颗数LED阵列的形成方法61 "a8E
0b
 
参考文献62 Km8aHc]O~  
_V-KyK  
第6章球形LED阵列辐照度均匀化技术64  Qw}1q!89  
6.1球形LED阵列设计理论64 E>|X'I?r^  
6.2遗传算法设计66 Szgo@x$^  
6.3对称分布的球形LED阵列照明平面目标面67 EyE#x_A  
6.4非对称分布的球形LED阵列照明球形目标面70 5dj@N3ZX7;  
参考文献73 (O5Yd 6u  
F+V!p4G  
第7 章用于太阳能聚光的菲涅耳透镜设计74 Yg^ &4ZF  
7.1用于太阳能集光的菲涅耳透镜设计原理74 J{1H$[W~}  
7.1.1等分入射到菲涅耳透镜上的光能75 c0gVW~I1  
7.1.2菲涅耳面的设计原理与方法77 Kf[d@L  
7.1.3菲涅耳透镜设计案例79 o3fc-  
7.2用于太阳能集光的菲涅耳透镜设计中的其他问题81 IT_I.5*A2  
参考文献82 ,|({[9jA  
64zOEjra  
第8章基于反射式的太阳能集光系统的设计83 -Lh7!d  
8.1复合抛物面反射器优化设计方法83 >CqzC8JF  
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
qUkMNo3  
参考文献89 g"ev
np  
"d_wu#fO)  
第9章激光扩束系统的光学设计90 8Y?M:^f~  
9.1棱镜扩束系统的光学设计90 ,twx4r^  
9.1.1影响单棱镜扩束的因素90 `r`8N6NQ&]  
9.1.2多棱镜扩束系统中相邻棱镜的位置关系确定93 -Z"4W  
9.1.3棱镜扩束系统设计案例94  <OMwi9  
9.2透镜扩束系统的光学设计95  8s0+6{vW  
9.2.1折射式扩束系统设计案例96 f<Hi=Qpm  
9.2.2反射式扩束系统设计案例98 +(3_V$|Dv  
9.2.3柱透镜扩束设计案例102 Rm} ym9  
参考文献102 6}"c4^k6  
}X&rJV  
第10章自由曲面激光光束整形系统设计103 TN2Ln?[xU  
10.1用于准直激光光束整形的自由曲面透镜设计104 -Uwxmy+  
10.1.1旋转对称自由曲面整形透镜设计104 ai{>rO3 }I  
10.1.2非旋转对称自由曲面整形透镜设计107 7Q}pKq]P  
10.2用于发散激光光束整形的自由曲面透镜设计110 t~) P1Lof\  
10.3用于同时控制波前与辐照度均匀度的双自由曲面透镜115 BNu >/zGpB  
10.3.1旋转对称的双自由曲面透镜设计115 %=`JWLLG  
10.3.2旋转对称的双自由曲面透镜设计案例118 ysW})#7X  
参考文献119 dZU#lg  
 )(G9[DG  
第11章基于微透镜阵列的激光光束整形120 ]:|
B).  
11.1基于微透镜阵列的激光光束整形原理120 Z7;V}[wie  
11.2基于微透镜阵列的旋转对称激光光束整形光学系统设计120 \#{PV\x:Nn  
11.3基于微透镜阵列的非旋转对称激光光束整形光学系统设计124 5?
kfE  
11.3.1基于柱透镜阵列的一维光束整形125 D@O`"2  
11.3.2基于柱透镜阵列的二维光束整形127 C$OVN$lL`8  
参考文献130 ZEP?~zV\A  
*GT=U(d  
第12章基于FRED非成像光学设计案例131 513,k$7  
12.1FRED功能与应用领域介绍131 ->
sxz/L  
12.2基于FRED的单反相机的鬼像与杂散光分析133 3e_tT8
  
12.2.1导入光机系统模型133 4l$OO;B  
12.2.2杂散光计算与分析的主要过程133 `^bP9X_a  
12.2.3总结144 9L=mS  
12.3基于FRED优化导光管实现预定的辐照度分布144 Yj/afn(Jt  
12.4基于FRED最大激光能量密度位置计算及可视化147 j/O~8o&  
12.4.1聚焦TEM00模式的能量密度可视化147 cgg6E O(  
12.4.2聚焦的“非高斯”能量密度可视化148 sTM;l,  
参考文献152 ^3;B4tj[  
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