近年来，
应用光学领域中出现了许多新技术。本书基于作者多年光学领域的研究和积累，系统阐述了应用光学的现代理论和应用，并引入这些新技术。全书内容包括波面像差理论及几何像差理论、以非球面和自由光学曲面简化光学系统设计、太阳能电站和现代高效
照明中的非成像光学等；反映了应用光学中的前沿技术，如光学系统焦深扩展与衍射极限的突破、微纳光子学和表面等离子体微纳光学设备中的光学系统、自适应光学等；叙述了现代物理光学仪器的光学系统原理，包括光电干涉光学系统、光电光谱仪及分光光度光学系统、偏振光电仪器光学系统及偏振光成像技术等。本书既讲解应用光学基础理论，又涵盖国内外应用光学领域*新的技术理论和实现方法，适合作为相关专业高校师生和广大科研人员的参考书。
z? cRsqf ]zD/W%c 
n[{o~VN #$#{QEh0} 
dLo%+V#/A aeg5ij-]u@ 目 录
< ' T6k\ 第1章 现代应用光学基础理论概述 1
#%x4^A9 q 1．1 概述 1
l v{Qn~\y& 1．1．1 本书的背景 1
xo?f90+( 1．1．2 本书的内容安排 1
mjH8q&szf 1．2 光学系统设计中常用的光学材料特征参数 2
Kp!P/Q{ 1．2．1 光学材料的光学参量 2
2o{Fp7l 1．2．2 热系数及温度变化效应的消除 4
e+2!)w)[ 1．2．3 其他玻璃数据 4
!iZ*Z Pu 1．3 新型光学材料 5
&;,w}) 1．3．1 新型光学材料概述 5
f)*}L? 1．3．2 光学材料发展概况 6
_~6 AUwM 1．4 液晶材料及液晶显示器 12
`<
VoZ/v 1．4．1 液晶材料及其分类 12
lKe aI 1．4．2 常用液晶显示器件的基本结构和工作原理 16
w \85D|u 1．4．3 STN-LCD技术 27
Am z7j8zJ 1．4．4 液晶光阀技术 32
t6j(9[gGq 1．4．5 硅上液晶（LCoS）反射式显示器 36
N=|w]t0*yc 1．4．6 光计算用SLM 38
%(n4`@ 1．5 电
光源和光电探测器 38
k :af 1．5．1 电光源 38
-B@jQg@
> 1．5．2
激光器 41
XD*$$`+# 1．5．3 光电导探测器 48
%M ~X:A;4 1．5．4 光伏探测器 49
2 0hE)!A 1．5．5 位敏探测器 53
`kFxq<?aK 1．5．6 阵列型光电探测器 56
qk<tLvD_' 1．6 波像差像质评价基础知识 59
ZLBfQ+pM) 1．6．1 光学系统像差的坐标及符号规则 59
;)UZT^f`)K 1．6．2 无像差成像概念和完善
镜头聚焦衍射模式 60
eZf-i1lJ 参考文献 63
Kf(% aDYq 第2章 光学非球面的应用 67
Oq|pd7fcgm 2．1 概述 67
}Z2Y>raA\ 2．2 非球面曲面方程 67
g pO@xk$ 2．2．1 旋转对称的非球面方程 67
KJSN)yn\ 2．2．2 圆锥曲线的意义 68
UD"e:O_ 2．2．3 其他常见非球面方程 70
~Ge-7^Fo7 2．2．4 非球面的法线和曲率 71
$(C71M|CT 2．3 非球面的初级像差 71
?EKYKLwr 2．3．1 波像差及其与垂轴像差的关系 71
^${-^w@,%V 2．3．2 非球面的初级像差 73
o#E
z_D[ 2．3．3 折射锥面轴上物点波像差 75
.lRO; D 2．3．4 折射锥面轴外物点波像差 76
Lt=#tu&d 2．4 微振（perturbed）光学系统的初级像差计算 77
dB< \X. 2．4．1 偏心（decentered）光学面 78
!+CRS9\D 2．4．2 光学面的倾斜 80
OHe<U8iu% 2．4．3 间隔失调（despace）面 81
Jw9|I)H 2．5 两镜系统的理论基础 82
44wY5nYNt 2．5．1 两镜系统的基本结构形式 82
!AP|ozkL 2．5．2 单色像差的表示式 82
[|uAfp5R 2．5．3 消像差条件式 84
8`'_ ckIgr 2．5．4 常用的两镜系统 85
~vG~Z*F 2．6 二次圆锥曲面及其衍生高次项曲面 86
+-HaYB|p 2．6．1 消球差的等光程折射非球面 86
UB?a-jGZ K 2．6．2 经典卡塞格林系统 87
i 7*4h YY 2．6．3 格里高里系统 88
m<r. sq&; 2．6．4 只消球差的其他特种情况 88
Z'!jZF~4p 2．6．5 R-C（Ritchey-Chrétien）系统及马克苏托夫系统 89
<A+Yo3|7 2．6．6 等晕系统的特殊情况 90
-s4qm)\ 2．6．7 库特（Cuder）系统及同心系统 91
7?B]X% 2．6．8 史瓦希尔德（Schwarzschield）系统 92
Ks9"U^bPs 2．6．9 一个消四种初级像差 的系统 93
b\H~Ot[i 2．6．10 无焦系统 93
Mx[tE?!2 2．7 两镜系统的具体设计过程 93
/q(+r5k \ 2．7．1 R-C系统的设计 93
Rl<~:,D
2．7．2 格里高里系统与卡塞格林系统 94
~h0SD ( 2．8 施密特光学系统设计 95
~M,nCG^4 2．8．1 施密特光学系统的初级像差 95
Qz[~{-< 2．8．2 施密特校正器的精确计算法 98
JF!!)6!2# 2．9 三反射镜系统设计示例 99
N',]WZ } 2．9．1 设计原则 99
wGAN"K:e 2．9．2 设计过程分析 100
Ewu 7tq Z 2．9．3 设计示例 101
Ow mI*` 参考文献 103
SIzW3y[ 第3章 衍射光学元件 105
CP/`O N 3．1 概述 105
aCy2 .Qn 3．1．1 菲涅耳圆孔衍射――菲涅耳波带法 106
W<k) '| 3．1．2 菲涅耳圆孔衍射的特点 108
8`9!ocrM 3．1．3 菲涅耳圆屏衍射 109
e-\J!E'1F 3．2 波带片 110
T3+hxS 3．2．1 菲涅耳波带片 110
J'Gn M?M 3．2．2 相位型菲涅耳波带片 112
o^7}H{AE 3．2．3 条形或方形波带片 113
x~A""*B~ 3．3 衍射光学器件衍射效率 113
c :hOQZ 3．3．1 锯齿形一维相位光栅的衍射效率 113
P g7W:L7 3．3．2 台阶状（二元光学）相位光栅的衍射效率及其计算 114
?OlYJ/! z3 3．4 通过衍射面的光线光路计算 115
pO GVD 3．5 衍射光学系统初级像差 118
&+ J V\ 3．5．1 衍射光学
透镜的单色初级像差特性 118
GS \- 3．5．2 折衍混合成像系统中衍射结构的高折射率模型及PWC描述 121
}JAg<qy } 3．5．3 P∞、W∞、C与折衍混合单透镜结构的函数关系 122
Xpjk2 [, 3．6 折衍光学透镜的色散性质及色差的校正 123
+X"TiA7{j 3．6．1 折衍光学透镜的等效阿贝数ν 123
F pCj$y~3 3．6．2 用DOL实现消色差 124
^cBA8 1 3．6．3 折衍光学透镜的部分色散及二级光谱的校正 125
h"M}Iz~|V? 3．7 衍射透镜的热变形特性 127
_8DY9GaE 3．7．1 光热膨胀系数 127
/V -7 u 3．7．2 消热变形光学系统的设计 129
!#g`R?:g 3．7．3 折衍混合系统消热差系统设计示例 130
(\,mA-%E 3．8 衍射面的相位分布函数 132
(Q\QZu@ 3．8．1 用于平衡像差的衍射面的相位分布函数 132
<fWho%eOK 3．8．2 用于平衡热像差的衍射面的相位分布函数 133
%\Ig{Rj; 3．9 多层衍射光学元件（multi-layer diffractive optical elements） 133
D("['`{ 3．9．1 多层衍射光学元件的理论分析 134
XOV Z 'V 3．9．2 多层衍射光学元件的结构 134
"kVN |Do 3．9．3 多层衍射光学元件材料的选择 134
5qR76iH) / 3．9．4 多层衍射光学元件的衍射效率 135
Z9 }qds6 y 3．9．5 多层衍射光学元件在成像光学系统中的应用举例 136
A&)P_B1| 3．10 谐衍射透镜（HDL）及其成像特点 137
|&h!#Q{7l 3．10．1 谐衍射透镜 137
)6 ^b\` 3．10．2 谐衍射透镜的特点 137
p"JITH :G 3．10．3 单片谐衍射透镜成像 138
#](ML:! 3．10．4 谐衍射/折射太赫兹多波段成像系统设计示例 139
u;J 9aKD 3．11 衍射光学轴锥镜（简称衍射轴锥镜） 143
&3S;5{7_e 3．11．1 衍射轴锥镜 143
bP(V#6IJ8 3．11．2 设计原理和方法 144
uWv l<{2 参考文献 150
9O~1o?ni 第4章 非对称光学系统像差理论 153
Z;SRW92@ 4．1 波像差与Zernike多项式概述 153
DV]Kd
7 4．1．1 波前像差理论概述 153
SL>>]A,E<` 4．1．2 角向、横向和纵向像差 154
R-bICGSE 4．1．3 Seidel像差的波前像差表示 155
X*}S(9cg\i 4．1．4 泽尼克（Zernike）多项式 162
-GH#nF3G 4．1．5 条纹（fringe）Zernike系数 164
qeH#c=DQ 4．1．6 波前像差的综合评价指标 165
Vy&F{T;$ 4．1．7 色差 167
/QD}_lh;, 4．1．8 典型光学元件的像差特性 167
1 h" 0B 4．2 非对称旋转成像光学系统中像差理论 174
X7Cou6r 4．2．1 重要概念简介 174
X}h{xl 4．2．2 倾斜非球面光学面处理 176
MoO
jM&9 4．2．3 局部坐标系统（LCS）近轴光方法计算单个光学面像差场中心 176
LHR%dt|M 4．2．4 OAR的参数化 179
HOtays,#<} 4．2．5 倾斜和偏心的光学面的定位像差场对称中心矢量（像差场偏移量的推导） 181
{;=+#QK/ 4．2．6 基于实际光线计算单个面的像差场中心 182
f.Q ?-M 4．2．7 失调光学系统的波像差表示式 183
nu4GK}xI 4．2．8 举例：LCS近轴计算与其实际光线等价计算的比较 185
W~Eq_J?I 4．3 近圆光瞳非对称光学系统三级像差的描述 187
rQ@ , Y" 4．3．1 光学系统的像差场为各个面的贡献之和 187
]e7 D"" 4．3．2 带有近圆光瞳的非旋转对称光学系统中的三级像差 187
YdhrFw0`~r 4．3．3 节点像差场 191
@fPiGu`L 4．3．4 波前误差以及光线的横向像差 194
O BF5Tl4 4．3．5 非对称光学系统中的三级畸变 195
O#CxS/M5 4．4 非旋转对称光学系统的多节点五级像差：球差 197
ZsNUT4 4．4．1 非旋转对称光学系统像差概述 197
,Es5PmV@$% 4．4．2 非旋转对称光学系统的五级像差 198
1!0BE8s"@ 4．4．3 五级像差的特征节点行为：球差族包括的各项 199
c]t =# 参考文献 203
aG`G$3 _wx 第5章 光学自由曲面的应用 205
O9:vPbn 5．1 光学自由曲面概述 205
e
J2wK3 R 5．2 参数曲线和曲面 206
=/V r,y$ 5．2．1 曲线和曲面的参数表示 206
P=(\3ok 5．2．2 参数曲线的代数和几何形式 210
Gk'J'9* 5．3 Bézier曲线与曲面 212
w!8h4U.
; 5．3．1 Bézier曲线的数学描述和性质 212
r6*0H/* 5．3．2 Bézier曲面 215
)7*Apy==x 5．4 B样条（B-spline）曲线与曲面 217
~?+Jt3?, 5．4．1 B样条曲线的数学描述和性质 217
_lu.@IX- 5．4．2 B样条曲线的性质 219
Q0Dw2>~_K 5．4．3 B样条曲面的表示 220
P_lk4 0X 5．5 双三次均匀B样条曲面 221
y = G 5．5．1 B 样条曲面 221
L`yS ' 5．5．2 双三次均匀B样条曲面的矩阵公式 223
*"q ~z 5．6 非均匀有理B样条（NURBS）曲线与曲面 224
)xT_RBR 5．6．1 NURBS曲线与曲面 224
q@r8V&-< 5．6．2 NURBS曲线的定义 224
hXmW,+1 5．6．3 NURBS表示 226
;UArDw H 5．6．4 非均匀有理B样条曲面 228
M5[AA/@ 5．7 Coons曲面 229
+c+#InsY 5．7．1 基本概念 229
$l 0^2 o= 5．7．2 双线性Coons曲面 230
h8 $lDFo 5．7．3 双三次Coons曲面 231
){5 $8 5．8 自由曲面棱镜光学系统 232
/c]I|$v 5．8．1 自由曲面棱镜概述 232
&NB[:S = 5．8．2 矢量像差理论及初始结构确定方法 233
CQ"5bnR 5．8．3 自由曲面棱镜设计 236
`+Wl
fk ; 5．8．4 用
光学设计软件设计含自由曲面的光学系统 238
y* 2:(nI 参考文献 239
!E4YUEY 6 第6章 共形光学系统 241
83OOM;' 6．1 概述 241
%h2U (=/: 6．1．1 共形光学系统的一般要求 241
*^ }(LoPZ 6．1．2 共形光学系统的主要参量 244
AL3zE =BL 6．1．3 共形光学系统中的像差校正 250
&5~bJ]P 6．1．4 共形光学系统实际应用须考虑的问题 252
+p> tO\mo 6．2 椭球整流罩的几何特性及消像差条件在共形光学系统中的应用 253
n;/yo~RR 6．2．1 椭球面几何特性分析 253
AQ'~EbH( 6．2．2 椭球整流罩的几何特性 256
}gGcYRT 6．2．3 利用矢量像差理论分析椭球整流罩结构的像差特性 258
,M5zhp$ 6．3 基于Wassermann-Wolf方程的共形光学系统设计 259
-jFvDf,M,D 6．3．1 共形光学系统解决像差动态变化的方法概述 259
cOx F.( L 6．3．2 共形光学系统的像差分析 260
1vx:`2 A4 6．3．3 Wassermann-Wolf非球面理论 261
u\Tq5PYXt 6．3．4 利用Wassermann-Wolf原理设计共形光学系统 265
f*aYS 6．4 折/反射椭球形整流罩光学系统的设计 268
Bd31>
%6
6．4．1 折/反射椭球形整流罩光学系统的设计原则 269
O{%yO=`r 6．4．2 椭球形整流罩像差分析 269
Rm & i" 6．4．3 两镜校正系统初始结构设计原理 269
? R#-gvX% 6．4．4 用平面对称矢量像差理论分析光学系统像差特性 274
,4)zn6tC 6．4．5 设计结果 275
|9@?8\ 6．5 共形光学系统的动态像差校正技术 276
bmGIxB Rq 6．5．1 共形光学系统的固定校正器 276
TO- [6Pq# 6．5．2 弧形校正器 278
roVGS{4T\ 6．5．3 基于轴向移动柱面―泽尼克校正元件的动态像差校正技术 280
pbl;n| 6．6 二元光学元件在椭球整流罩导引头光学系统中的应用 283
qVx4 t"%L> 6．6．1 二元光学元件的光学特性 284
_r?H by<b 6．6．2 二元衍射光学元件在椭球形整流罩导引头光学系统中的应用 286
&Plc 6．6．3 利用衍/射光学元件进行共形整流罩像差校正的研究 288
![0\m2~iv 6．6．4 折/衍混合消热差共形光学系统的设计 291
G ZDyw9 6．7 利用自由曲面进行微变焦共形光学系统设计 295
!Hr~B.f7 6．7．1 自由曲面进行微变焦共形光学系统的特点 295
z^ rf; 6．7．2 利用自由曲面的像差校正方法 295
oDrfzm|[Y 6．8 基于实际光线追迹的共形光学系统设计概述 298
g;UB+Y 247 6．8．1 实际光线追迹设计方法可在共形光学系统整个观察视场内得到较好像质 298
es6!p 7p? 6．8．2 实际光线追迹方法概述 299
Z[[q W
f 参考文献 302
x32hO; 第7章 非成像光学系统 308
T oTehVw 7．1 引言 308
B#O nooJI 7．1．1 太阳能热发电技术简介 308
bd 5\Rt 7．1．2 太阳能光伏发电 311
MRV4D<NQ 7．1．3 照明非成像光学 312
J4;w9[a$ 7．2 非成像光学概述 314
V<*PaS.. 7．2．1 非成像会聚器特性 314
Wj(O_2
7．2．2 光学扩展不变量 314
Hca vA{H 7．2．3 会聚度的定义 315
5N@k9x 7．3 会聚器理论中的一些几何光学概念 316
;%0$3a 7．3．1 光学扩展量的几何光学概念 316
sC(IeGbX 7．3．2 在成像光学系统中像差对会聚度的影响 317
K7 -A VMY 7．3．3 光学扩展量（拉氏不变量）和相空间的广义概念 318
|Rd?s0u 7．3．4 斜不变量 320
; $i{>mDT 7．4 非成像光学的边缘光线原理 322
qRZ v[T%*Q 7．4．1 边缘光线原理 322
-Wd2FD^x 7．4．2 边缘光线原理应用――“拉线”方法 322
.D!0$W mOZ 7．5 复合抛物面会聚器（CPC） 324
nQy.?*X 7．5．1 光锥会聚器 324
jAie[5 7．5．2 复合抛物面会聚器（CPC）概述 324
M%92 ^;|` 7．5．3 复合抛物面会聚器的性质 326
_zvCc% 7．5．4 增加复合抛物面会聚器的最大会聚角 328
NTb mI$( 7．6 同步多曲面设计方法 331
&)zNu 7．6．1 SMS方法设计会聚器概述 331
7l/.f SW 7．6．2 一个非成像透镜的设计：RR会聚器 332
; wK; 7．6．3 XR会聚器 335
A<fKO <d 7．6．4 RX会聚器 337
<2"' R(4", 7．7 XX类会聚器 340
BiT
#bg 7．7．1 XX类会聚器的原理 340
#^4p(eZ[} 7．7．2 RX1会聚器 341
2Te c#eYe 7．7．3 RX1会聚器的三维分析 341
aMe]6cWHV> 7．8 非成像光学用于
LED照明 343
[ uU"=H| 7．8．1 边缘光线扩展度守恒原理和控制网格算法 344
z6)b XL[f 7．8．2 LED的非成像光学系统设计实例 346
? <)4_ 7．8．3 大范围照明光源设计（二维给定光分布设计） 347
EmNJ_xY 7．9 非成像光学用于LED均匀照明的自由曲面透镜 348
I$7|?8 7．9．1 均匀照明的自由曲面透镜概述 348
Iv+JEuIi 7．9．2 LED浸没式自由曲面透镜设计方法 349
]Wr2 I M 7．9．3 设计示例 351
JZI)jIh 参考文献 353
U*(/eEtd- 第8章 光电光学系统中紧凑型照相光学系统设计 356
9:
N[9;(' 8．1 概述 356
Q6)Wh6Cm 8．1．1 数码相机的组成 356
BbsgZ4 8．1．2 数码相机中图像传感器CCD和CMOS的比较 357
o@:${> jw 8．1．3 数码相机的分类 359
_N)/X|=~s 8．1．4 数码相机的光学性能 364
!IF]P# 8．1．5 数码相机镜头的分类和特点 365
d!0iv'^ t 8．2 数码相机镜头设计示例 367
~tx|C3A`d 8．2．1 球面定焦距镜头设计示例 367
])OrSsV} 8．2．2 非球面定焦距镜头设计示例 370
v=5H,4UMA 8．3 变焦距镜头设计示例 372
7+
+Fak 8．3．1 变焦透镜组原理 373
C# zYZ JZ 8．3．2 非球面变倍镜头初始数据 373
|ecK~+ 8．3．3 折叠式（潜望式）变焦镜头示例 376
& n$kVNE 8．4 手机照相光学系统 378
-UY5T@as 8．4．1 手机照相光学系统概述 378
!z? & 8．4．2 两片型非球面手机物镜设计示例 379
A.tXAOM(VW 8．4．3 三片型手机物镜设计 382
$~7uDq 8．5 手机镜头新技术概述 385
mxD]`F 8．5．1 自由曲面在手机镜头中的应用 385
[x{z}rYH 8．5．2 液体镜头 385
" GRR,7A 8．6 鱼眼镜头概述 388
@7UZ{+67*C 8．6．1 鱼眼镜头是“仿生学的示例” 388
E$SYXe [, 8．6．2 鱼眼镜头基本结构的像差校正 390
}a O6% 8．6．3 鱼眼镜头基本光学结构的演变 391
!]f80z 8．6．4 鱼眼镜头的发展 391
zVt1Ta:j 8．6．5 鱼眼镜头的光学性能 393
`A\,$(q+ 8．6．6 光阑球差与入瞳位置的确定 396
W4Z8U0co 8．6．7 光阑彗差与像差渐晕 398
4 .Kl/b ; 8．6．8 鱼眼镜头示例与投影方式比较 399
'h} (> % 参考文献 402
oZ,J{I!L 第9章 光学系统焦深的扩展与衍射极限的突破 405
u00w'=pe) 9．1 概述 405
M>qqe! c* 9．1．1 扩展焦深概述 405
mr mm@? 9．1．2 超衍射极限近场显微术概述 409
VAW:h5j2@ 9．1．3 远场超分辨成像 418
Gh %R4)} 9．2 光学成像系统景深的延拓 420
[}$jO,H5r 9．2．1 景深延拓概述 420
-al\* XDz 9．2．2 延拓景深的方形孔径相位模板 425
:j2?v(jT_l 9．2．3 增大景深的圆对称相位模板 438
AQ%B&Q(V1 9．3 多环分区圆对称相位模板设计 442
8c`E B-y 9．3．1 多环分区圆对称相位模板的概念 442
A@uU*]TqJ8 9．3．2 多环分区圆对称相位模板对应系统的特性 448
hGU
m7 9．3．3 圆对称相位模板成像系统的优缺点 450
eI,'7u4q 9．3．4 初级像差的影响以及延拓景深图像的复原 451
| j}D2q= 9．3．5 延拓景深相位模板系统的图像复原与其光学成像系统的光学设计 456
F8H4R7
8>; 9．3．6 延拓景深光学成像系统的光学设计 460
r 4 $<,~ 9．4 轴锥镜（axicon）扩展焦深 468
IA%|OVAfF 9．4．1 轴锥镜 468
-7Bg5{FA 9．4．2 小焦斑长焦深激光焦点的衍射轴锥镜的设计 476
1.0: 9．5 近场光学与近场光学显微镜 478
joz0D!-"# 9．5．1 近场光学概念 478
3</W}]$)p 9．5．2 近场扫描光学显微镜（NSOM） 482
s(Y2]X4
( 9．6 扫描探针显微镜 488
KvjsibI/Y 9．6．1 与隧道效应有关的显微镜 489
2Tp @;[!3 9．6．2 原子力显微镜（AFM） 491
d `gKF 9．6．3 扫描力显微镜（SFM） 495
$UD$NSl 9．6．4 检测材料不同组分的SFM技术 498
LZtO Q__B) 9．6．5 光子扫描隧道显微镜（PSTM） 499
?K\ r-J!Y 9．7 原子力显微镜 504
t|urvoz 9．7．1 原子力显微镜的基本组成 504
C/? x`2' 9．7．2 近场力 505
q nb#~=x^ 9．7．3 微悬臂力学 507
Rp+Lu 9．7．4 AFM探测器信号 508
DD5cUlOSu 9．7．5 原子力显微镜的测量模式 509
;fW`#aE 9．7．6 原子力显微镜检测成像技术 512
)O],$\u 9．7．7 AFM的优点和正在改进之处 513
|A.nP9 hW 9．7．8 电力显微镜（EFM） 513
$^e(?P q 9．8 远场超高分辨率显微术 516
|&"/u7^ 9．8．1 远场超高分辨率显微术概述 516
xX?9e3( 9．8．2 4Pi显微镜 517
) .)^\ 9．8．3 3D随机光学重建显微镜（STORM） 519
W7W (jMH 9．8．4 平面光显微镜（SPIM）基本原理 520
w=_q<1a 9．8．5 福斯特共振能量转移显微镜（FRETM） 521
ToK=`0#LNK 9．8．6 全内反射荧光显微镜（TIRFM） 522
z"nM R_TTu 9．9 衍射光学组件用于扫描双光子显微镜的景深扩展 524
YEa<zhO8 9．9．1 远场超分辨显微镜扩展焦深概述 524
z6*r<>Bf+b 9．9．2 扩展焦深显微光学系统设计 525
;V?3Hwl 9．9．3 扫描双光子显微成像系统的扩展景深实验 528
k4 d;4D? 参考文献 532
wP7
E8' 第10章 自适应光学技术应用概述 542
)[ QT ?; 10．1 引言 542
DH7]TRCMZ) 10．1．1 自适应光学技术的发展 542
{[4.<|26 10．1．2 自适应光学系统 544
"!Qi$ ] 10．1．3 自适应光学应用技术 545
j.!5&^;u4 10．1．4 自适应光学在相控阵系统中的应用 547
e ?7y$H- 10．1．5 高能激光相控阵系统简介 549
C);3GPp 10．2 自适应光学系统原理 553
j[Jwa*GQP 10．2．1 自适应光学概念 553
"8p<NsU 10．2．2 共光路/共模块自适应光学原理及衍生光路 557
Q#F9&{'l 10．3 自适应光学系统的基本组成原理和应用 569
xS4?M<|L63 10．3．1 波前传感器 569
J`4V\D}n 10．3．2 波前校正器 578
0GW69 z 10．3．3 波前控制器及控制算法 584
-mP2}BNM 10．3．4 激光导星原理及系统 589
=Fc}T% 10．4 天文望远镜及其自适应光学系统 601
#kk5{*` 10．4．1 2．16 m望远镜及其自适应光学系统 601
"/G] M& 10．4．2 37单元自适应光学系统 608
6?ky~ CV 10．4．3 1．2 m望远镜61单元自适应光学系统 612
_?]W%R| 10．5 锁相
光纤准直器的自适应阵列实验系统 620
@QM U$]&i] 10．5．1 概述 620
^RE[5h6^q 10．5．2 光纤准直器的自适应阵列中的反馈控制 626
&_q8F,I \< 10．6 阵列光束优化式自适应光学的原理与算法 631
d/3bE*gr
10．6．1 光学相控阵技术基本概念 631
^ M1jv( 10．6．2 优化算法自适应光学 633
19 4n 10．6．3 阵列光束优化式自适应光学的原理与发展 634
bk0<i*ju7( 10．6．4 阵列光束优化式自适应光学算法 635
i= R%MH+ 10．7 自适应光学技术在自由空间光通信中的应用 642
SKF0p))BJ 10．7．1 自由空间光通信概述 642
~|[i64V<^ 10．7．2 自由空间光通信系统概述 643
iSX HMp4V 10．7．3 一些自由空间光通信的示例 649
]Q,&7D
Ah 10．7．4 自适应光学结合脉冲位置调制（PPM）改善光通信性能 653
R|k:8v{V= 10．7．5 无波前传感自适应光学（AO）系统 656
<isU D6TC 10．8 自由空间激光通信终端系统原理 659
!3<b#QAXRG 10．8．1 终端系统结构和工作原理 659
La 28%10 10．8．2 激光收发子系统 660
+f$
{r 7 10．8．3 捕获跟踪瞄准（ATP）子系统 662
S}VN(g 10．8．4 光学平台子系统 662
F >H\F@Wl 10．8．5 卫星终端系统概述 666
>7)QdaB 10．8．6 基于自适应光学技术的星载终端光学系统方案示例 673
>(_2'c*[w 10．9 自适应光学技术的其他典型应用举例 675
qu.AJ* 10．9．1 自适应光学技术在惯性约束聚变技术中的应用概述 675
/oZvm 10．9．2 自适应光学用于月球激光测距 679
g##<d(e! } 10．9．3 自适应光学系统在战术激光武器中的应用简介 682
?VCp_Ji 10．9．4 自适应光学在医学眼科成像中的应用 689
~1XC5.*-
参考文献 696
# F6<N]i 第11章 微纳投影光刻技术导论 711
.AQTUd(_ 11．1 引言 711
mG1!~}[ 11．2 光刻离轴照明技术 717
i1X!G|Awfv 11．3 投影光刻掩模误差补偿 721
BUdO:fr 11．4 投影光刻相移掩模 728
:`K2?;DC8 11．5 电子投影光刻（EPL） 735
vM-kk:n7f 11．6 离子束曝光技术 750
]N,'3`&:: 11．7 纳米压印光刻（NIL）技术 754
LN) yQ- 参考文献 761
>sdF :(JV& 第12章 投影光刻物镜 769
P8#_E{f 12．1 概述 769
W6`_ lGTj 12．1．1 光刻技术简介 769
x?]fHin_ 12．1．2 提高光刻机性能的关键技术 769
PT~F ^8,) 12．1．3 ArF光刻机研发进展 771
#V)l> 12．1．4 下一代光刻技术的研究进展 772
FRL;fF 12．2 投影光刻物镜的光学参量 772
^Y !$WP 12．2．1 投影光刻物镜的光学特征 772
I %sw(uoE 12．2．2 工作波长与光学材料 774
]<ay_w; 12．3 投影光刻物镜结构形式 784
3UF^Ff<wo 12．3．1 折射式投影物镜结构形式 784
Q-A_ 8 12．3．2 折射式光刻投影物镜 785
m<L zgX 12．3．3 深紫外（DUV）投影光刻物镜设计要求 786
R 5mb4 12．3．4 深紫外（DUV）非球面的投影光刻物镜 786
C8 i4z 12．3．5 光阑移动对投影光刻物镜尺寸的影响 787
@ Z7s3b 12．4 光刻物镜的像质评价 788
xb"e'Zh 12．4．1 波像差与分辨率 788
rLY I\ 12．4．2 基于Zernike多项式的波像差分解 791
SmRFxq tN 12．4．3 条纹Zernike多项式的不足与扩展 794
t|9vb 12．5 运动学安装机理与物镜像质精修 795
\acGSW
.c 12．5．1 运动学安装机理 795
+3 M1^: 12．5．2 物镜像质精修 796
,Y#f0 12．5．3 投影光刻物镜的像质补偿 796
fOKAy ' 12．6 进一步扩展NA 801
S ;/pm$?/ 12．6．1 用Rayleigh公式中的因子扩展NA 801
-;;m/QM 12．6．2 非球面的引入 802
_{
2`sL) 12．6．3 反射光学元件的引入 802
)Jw$&%/{1 12．6．4 两次曝光或两次图形曝光技术 803
6;@:/kl t 12．7 浸没式光刻技术 803
Bs|#7mA[ 12．7．1 浸没式光刻的原理 803
fh66Gn, 12．7．2 浸没液体 804
.Wi%V" 12．7．3 浸没式大数值孔径投影光刻物镜 805
K{9Vyt9,$ 12．7．4 偏振光照明 806
nEP3B '+ 12．7．5 投影光刻物镜的将来趋势 808
rWqr-"0S. 12．8 极紫外（EUV）光刻系统 810
-O r\ 12．8．1 极紫外（EUV）光源 810
>) Bv >HM 12．8．2 EUVL（extreme ultraviolet lithography）投影光刻系统的主要技术要求 813
6J eAXj1g+ 12．8．3 两镜EUV投影光刻物镜 815
![eY%2;< 12．8．4 ETS 4镜原型机 819
/Z ~$`! J 12．9 EUVL6镜投影光学系统设计 820
ar S@l<79 12．9．1 非球面6镜投影光学系统结构 820
5Vdy:l 12．9．2 分组设计法――渐进式优化设计6片（22 nm技术节点）
XWX] /j2jA 反射式非球面投影光刻物镜 821
EY.m,@{ 12．9．3 EUVL照明系统设计要求 825
gxJ12'
m 12．10 鞍点构建方法用于光刻物镜设计 827
w_;$ahsu ~ 12．10．1 构建鞍点的价值函数的基本性质 827
56u_viZ=8 12．10．2 鞍点构建 828
+.rE|)BPy 12．10．3 DUV光刻物镜的枢纽 830
(dy: d^ 12．10．4 深紫外（DUV）光刻物镜设计举例 832
7VdxQ T 12．10．5 用鞍点构建方法设计EUV投影光刻系统 835
!aJ6Uf%R 12．10．6 极紫外（EUV）光刻物镜举例 836
h Z/p' 12．10．7 鞍点构建设计方法中加入非球面设计概述 837
PBcb*7W 参考文献 840
JV8*;n%}- 第13章 表面等离子体纳米光子学应用 850
b_u;
`^ 13．1 表面等离子体概述 850
T1 1>&K) 13．1．1 表面等离子体相关概念 850
W^c /l*>v 13．1．2 表面等离子体激发方式 852
&" 5Yt&{ 13．2 SPP产生条件和色散关系 854
~ ]9EhC'l 13．2．1 电荷密度波（CWD）与激发SPP的条件 854
ah(k!0PV 13．2．2 介电质/金属结构中典型的SPP色散曲线 856
($8!r|g5# 13．3 SPP的特征长度 858
3<[q>7X 13．3．1 概述 858
S\GxLW@x 13．3．2 SPP的波长λSPP 859
ka{!' ^ 13．3．3 SPP的传播距离δSPP 860
- a"b :Q 13．3．4 实验 862
:~ &# 9 13．3．5 SPP场的穿透深度δd和δm 863
h2= w C. 13．4 SPP的透射增强 864
R((KAl]dL 13．4．1 透射增强 864
7osHKO<?2 13．4．2 围绕单孔的同心环槽状结构 865
+tG' 13．4．3 平行于单狭缝的对称线性槽阵列 866
et(AO)uv6 13．5 突破衍射极限的超高分辨率成像和银超透镜的超衍射极限成像 867
'F:Tv[qx 13．5．1 超透镜的构成 867
Fiw^twz 5 13．5．2 银超透镜 868
5d# 73)x$ 13．5．3 银超透镜成像实验 869
!CY*SGO 13．6 SPP纳米光刻技术 870
Y:Jgr&*,z 13．6．1 表面等离子体共振干涉纳米光刻技术 870
pX$ X8z% 13．6．2 基于背面曝光的无掩模表面等离子体激元干涉光刻 871
G_WHW(8 13．6．3 在纳米球―金属表面系统中激发间隙模式用于亚30 nm表面等离子体激元光刻 873
`D$RL*C;M` 13．6．4 用介电质―金属多层结构等离子体干涉光刻 875
^X"x,8}&V 13．7 高分辨率并行写入无掩模等离子体光刻 879
mtw{7 E 13．7．1 无掩模等离子体光刻概述 879
wSdiF-ue 13．7．2 传播等离子体（PSP）和局域等离子体（LSP） 879
#B giDLh 13．7．3 纳米等离子体光刻渐进式多阶聚焦方案 880
6(Ntt 参考文献 885
LWN9 D 第14章 干涉技术与光电系统 892
l&m Y}k 14．1 概述 892
}^b 14．1．1 经典干涉理论 892
Id >I.e4 14．1．2 光的相干性 893
*D`$oK,U 14．1．3 常用的
激光器及其相干性 894
N|
P?!G-= 14．2 传统干涉仪的光学结构 897
C}pQFL{B5 14．2．1 迈克尔逊（Michelson）干涉仪 897
wS
>S\,LV 14．2．2 斐索（Fizeau）干涉仪 898
sv#b5,>9 14．2．3 泰曼-格林（Twyman-Green）干涉仪 899
*_HF %JYMZ 14．2．4 雅敏（Jamin）干涉仪 900
v_pFI8Cz) 14．2．5 马赫-曾德（Mach-Zehnder）干涉仪 901
I=
cayR 14．3 激光干涉仪的光学结构 901
FJ{&R Ld 14．3．1 激光偏振干涉仪 902
jz>b>; 14．3．2 激光外差干涉仪 904
Mp[2A uf 14．3．3 半导体激光干涉仪光学系统 906
@~&^1%37) 14．3．4 激光光栅干涉仪光学系统 907
Q~rE+?n9 F 14．3．5 激光多波长干涉仪 912
}gE^HH' 14．3．6 红外激光干涉仪 916
WZP1g kX&M 14．3．7 双频激光干涉仪 919
ov
>5+"q) 14．4 波面与波形干涉系统光学结构 921
> 9y y91H 14．4．1 棱镜透镜干涉仪光学系统 922
0h{&k7T<7 14．4．2 波前剪切干涉仪 923
nV8iYBBym 14．4．3 三光束干涉仪与多光束干涉仪 926
kP^= 14．4．4 数字波面干涉系统 928
g'2; /// 14．4．5 锥度的干涉测量光学结构 930
e+<9Sh 7& 14．5 表面微观形貌的干涉测量系统 931
QHnC(b 14．5．1 相移干涉仪光学结构 931
.*J /F$ 14．5．2 锁相干涉仪光学结构 931
k/BlkjlNE 14．5．3 干涉显微系统光学结构 933
H!l 9a 14．5．4 双焦干涉显微镜光学结构 936
: J SuC 14．6 亚纳米检测干涉光学系统 937
k[f_7lJ2 14．6．1 零差检测干涉系统 937
X K)0Mt\ 14．6．2 外差检测干涉系统 939
A!}Ps" Z 14．6．3 自混频检测系统 940
mrr -jo 14．6．4 自适应检测系统 942
Y n0iu$;n 14．7 X射线干涉仪系统光学结构 943
}'n]C| gZ 14．7．1 X射线干涉仪的特点 943
8q:#
' 14．7．2 X射线干涉仪的原理 944
>t%@)]*N 14．7．3 X射线干涉仪的应用 944
Yg jN*8w\ 14．8 瞬态光电干涉系统 945
)HX(-"c 14．8．1 瞬态干涉光源 945
l 3 jlKB 14．8．2 序列脉冲激光的高速记录 946
Y_~otoSoY 14．9 数字全息干涉仪光学结构 948
+AFBTJ 14．10 光纤干涉光学系统 952
a zO7C*_ 14．10．1 光纤干涉基本原理 952
;krIuk- 14．10．2 光纤干涉光学系统结构 952
/a 6i` 14．10．3 Sagnac干涉仪：光纤陀螺仪和激光陀螺仪 957
SzfMQ@ ~ 14．10．4 微分干涉仪光学结构 959
d"Zyc(Jk 14．10．5 全保偏光纤迈克尔逊干涉仪光学结构 961
vTIRydg2b 14．10．6 三光束光纤干涉仪光学结构 962
3UUN@ Tx 14．10．7 全光纤白光干涉仪光学结构 963
%8d]JQ 14．10．8 相位解调技术 965
Dt iM}=: 参考文献 969
xLgZtLt9 第15章 光电光谱仪与分光光学系统设计 972
U\-R'Z>M 15．1 光谱与光谱分析概述 972
~@T`0W-Py 15．1．1 光谱的形成和特点 972
P?zaut 15．1．2 光谱仪器 975
%joU}G ;" 15．1．3 光谱分析 977
_>8Q{N\-
{ 15．2 光电光谱仪器的色散系统 978
o8 NRu7@? 15．2．1 棱镜系统 978
u1\r:q 15．2．2 平面衍射光栅 983
T8yMaC 15．2．3 凹面衍射光栅 989
!fjB oK+ 15．2．4 阶梯光栅 992
4=N(@mS 15．3 光电光谱仪器的光学系统设计 993
yM,Y8^ 15．3．1 常用的光谱仪器光学系统 993
@ rF|WT 15．3．2 光谱仪器光学系统的初级像差 994
6 2K#rR S 15．3．3 光谱仪器光学系统的像差校正 997
,,BWWFg~ 15．3．4 反射式准直和成像系统的像差 998
#&%>kfeJ)< 15．3．5 常用平面光栅装置类型 1001
ntW1 )H'o 15．3．6 凹面光栅光谱装置光学系统 1007
LC\U6J't1 15．4 典型光电光谱仪器光学系统设计 1008
77ztDQDtM 15．4．1 摄谱仪和光电直读光谱仪光学系统设计 1008
MV07RjeS 15．4．2 单色仪和分光光度计光学系统设计 1015
KKWv V4u 15．4．3 干涉光谱仪光学系统设计 1027
p./0N. 15．5 激光光谱仪光学系统设计 1030
aM(x--UR= 15．5．1 激光光谱仪 1030
Kx?8 HA[5 15．5．2 傅里叶变换光谱仪光学系统设计 1032
iq, rS" 15．5．3 光谱成像仪光学系统设计 1039
!(Y,2{ 参考文献 1042
;k ,@^f8 第16章 光波的偏振态及其应用 1043
BfD& e`KI 16．1 光波的偏振态 1043
JV_VM{w{K 16．1．1 椭圆偏振电磁场 1044
P+QL||>L 16．1．2 线偏振和圆偏振电磁场 1045
qdxaP% p2 16．1．3 偏振光的描述 1046
|"+Uf w^ 16．1．4 偏振光的分解 1051
8IE^u<H(: 16．1．5 琼斯矩阵与穆勒矩阵（Mueller matrix） 1052
[1 O{yPV3s 16．2 偏振光学元件 1056
,i8%qm8 16．2．1 偏振片 1056
yrd1 J$ 16．2．2 偏振棱镜 1062
ZDov2W 16．2．3 退偏器 1067
tBX71d
T 16．3 偏振棱镜设计与应用示例 1070
-:OJX #j 16．3．1 偏振耦合测试系统中偏振棱镜的设计 1070
0N$FIw2 16．3．2 高透射比偏光棱镜 1073
cLw|[ !5: 16．3．3 高功率YVO4晶体偏振棱镜 1075
II!~"-W H 16．4 相位延迟器 1077
PC|ul{[*} 16．4．1 相位延迟器概述 1077
(OA4H1DL^ 16．4．2 双折射型消色差相位延迟器 1078
w w #kc!' 16．4．3 全反射型消色差相位延迟器原理 1080
Ivj=?[c| 16．5 偏振光学用于水下成像 1085
W|y;Kxy 16．5．1 斯托克斯（Stokes）矢量法 1085
f8`dJ5i 16．5．2 水下偏振图像采集光学系统的设计 1088
WjCxTBI 16．5．3 斯托克斯图像的测量方案 1091
OHrzN '] 16．6 椭圆偏振薄膜测厚技术 1095
P(/ eVD#v 16．6．1 薄膜测量方法概述 1095
G= SMz+z 16．6．2 椭偏测量技术的特点和原理 1096
)a x>* 16．6．3 椭偏测量系统类型 1097
e uVj,m 16．6．4 干涉式椭偏测量技术 1100
1:>F{g 16．6．5 外差干涉椭圆偏振测量原理及光学系统 1102
"?<h,Hvi 16．6．6 外差椭偏测量仪 1106
E+#<WK- 16．7 基于斯托克斯矢量的偏振成像仪器 1109
$2RSYI`py 16．7．1 斯托克斯矢量偏振成像仪器概述 1109
N/--6)5~0 16．7．2 多角度偏振辐射计 1114
9y<h.T 16．8 共模抑制干涉及其应用 1118
JodD6 ;P 16．8．1 共模抑制干涉技术概述 1118
xu%eg] 16．8．2 偏振光在零差激光干涉仪中的应用 1122
&/WE{W 16．8．3 利用偏振干涉原理测量表面粗糙度的方法 1126
1j:aGj>{ 16．8．4 光功率计分辨率对测量结果的影响 1130
Vxu V`P lf 16．8．5 在线测量表面粗糙度的共光路激光外差干涉仪 1132
PB?2{Cj 参考文献 1134
Gh@~~\ 0U H] ! Dj2/][ v"Ax'() （实体书推荐，有兴趣的可以看看）
