现代光学设计及应用(Zemax应用指南)
《现代光学设计及应用》介绍了现代光学系统设计的基础理论、设计方法、应用实践等内容,涵盖了几何光学基础,光学设计软件,像差及其校正,望远成像系统、显微成像系统、中继转向系统的设计,以及显微照明技术,并拓展至前沿的3D 显示技术等,还附有几种光学系统像差测量方法。本书选取Zemax 作为设计软件,通过具体的优化案例来帮助读者加深对光学设计的理解,内容浅显易懂,注重工程应用。 |kPgXq6 ★重点讲解镜头光学系统设计,涵盖前沿光学应用 v.Bwg7R3 ★包括Zemax软件设计案例,从优化结构到分析性能 GEc-<`- ★无论是零基础或有经验的光学设计师都可以学习 sPvs}}Z]P
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O#\$u 目 录 :5%98V>02 第1章 绪论 001 g]?pY 第2章 几何光学基础 009 m1;Htw 2.1 基本概念及基本定律 009 O|8@cO 2.1.1 几何光学 009 }vZf&ib-
2.1.2 波前和光线 010 +\Jo^\ 2.1.3 光线传播基本定律 011 4uOR=+/l 2.1.4 全反射定律 012 ~F'6k&A^q 2.1.5 费马原理 014 k}fC58q 2.1.6 物像基本概念 015 SED52$zA 2.2 近轴光学 018 XYWyxx5` 2.2.1 近轴光学近似 018 lz#.f,h 2.2.2 符号规则 018 qSr]d`7@ 2.2.3 球面和球面系统 019 :k1?I'q% 2.2.4 薄透镜 024 q x)\{By 2.3 理想光学系统 027 1!MJ+?Jl 2.3.1 理想光学系统简介 027 7wx=# 2.3.2 基点和基面 028 lu"0\}7X 2.3.3 点成像 032 :VlA2Ih&q 2.3.4 成像公式 032 V0,JTWc 2.3.5 光焦度 034 P-4$Qksx 2.3.6 实际光学系统的基点和基面 035 z)C/U 2.4 出瞳和入瞳 039 i&>^"_4rc 2.4.1 光阑 039 (1D1;J4g 2.4.2 光学系统空间像 041 QNx]8r 2.4.3 渐晕 042 S2'a i 2.4.4 景深 044 _S
ng55s 2.4.5 光阑位置对成像的影响 046 qG;tD>jy 第3章 光学设计软件 048 Wf3BmkZzz 3.1 光学设计软件概述 049 Y`j$7!j 3.1.1 成像光学软件 049 N E9,kWI 3.1.2 非成像光学软件 050 qBBCnT 3.2 Zemax 软件概述 051 s oY\6mHio 3.2.1 Zemax 算法简介 052 i0{\c}r:4b 3.2.2 Zemax 软件用户界面 053 rk1,LsZVS 3.2.3 Zemax 软件基本操作 058 PEvY3F}_rh 3.3 Zemax 分析与优化工具 064 .ifz9jM' 3.3.1 求解 064 VNWB$mM.2 3.3.2 分析 068 n5d8^c! 2 3.3.3 优化 072 *xNc^&. 3.3.4 公差分析 075 9$HKP9G 第4章 像差及其校正(一) 078 Qa=Y?=Za 4.1 像差理论 078 >(a35 b$ 4.1.1 入射光与出射光之间的非线性关系 079 akyMW7'3V< 4.1.2 光源大小 079 L/:l>Ko>7 4.1.3 光的衍射现象 079 g0zzDv7~ 4.2 几何像差 080 vz4(
k/ 4.2.1 几何像差表述 080 >M2~p&Si 4.2.2 初级像差理论 083 5m~9Vl-& 4.2.3 成像质量判定方式 085 ;"Gy5 4.3 球差 087 {4 Yxh8 4.3.1 球差与初级球差 087 LMoZI0)x 4.3.2 在Zemax 中观察球差 091 0}<blU 4.3.3 在Zemax 中优化球差 094 (o|bst][S 4.4 彗差 097 0V<kpC,4 4.4.1 彗差与初级彗差 097 N[W#wYbH 4.4.2 在Zemax 中观察彗差 100 !rRBy3& 4.4.3 在Zemax 中优化彗差 103 -b^dK)wR~ 第5章 像差及其校正(二) 108 =Iop 5.1 像散 108 Ps@']]4>W 5.1.1 像散与初级像散 108 s_y8+BJaV 5.1.2 在Zemax 中观察像散 110 _\\Al v. 5.1.3 在Zemax 中优化像散 115 bSw^a{~) 5.2 场曲 118
@!OXLM 5.2.1 场曲与初级场曲 118 _ VuWo 5.2.2 在Zemax 中观察场曲 120 `r SOt*< 5.2.3 在Zemax 中优化场曲 123 rgIWM" 5.3 畸变 127 Q O =5Q 5.3.1 畸变与初级畸变 127 \|S%zX 5.3.2 在Zemax 中观察畸变 128 A*DN/lG 5.3.3 在Zemax 中优化畸变 131 2ul8]= 5.4 色差 134 4q] 6[/ 5.4.1 位置色差 135 "e"#k}z9 5.4.2 倍率色差 137 rNV3-#kU 5.4.3 在Zemax 中观察色差 138 %l!A%fn( 5.4.4 在Zemax 中优化色差 142 Qq:}Z7
H 5.5 像差总结 146 b_ TI_ 第6章 望远成像系统设计 150 >ZkL`!:s 6.1 望远镜概述 150 m:)&:Y0 (a 6.1.1 望远镜的工作原理与类型 150 _R ]s1 6.1.2 望远镜的重要概念 151 a,oTU\m
C 6.2 望远物镜设计 155 \Vx^u}3O 6.2.1 望远物镜设计的特点 155 s\ C ,5 6.2.2 望远物镜的类型和设计方法 156 D@&xj_#\} 6.2.3 设计案例 164
gra6&&^" 6.3 牛顿望远镜系统设计案例 180
]+Whv%M 第7章 显微成像系统设计 195 ~NIhS! 7.1 人眼的构造及其光学特性 195 !+3&%vQ) 7.1.1 人眼的构造 195 EmT_T3v 7.1.2 人眼的光学特性 197 K/*R}X 7.2 放大镜 199 z"mVE T 7.2.1 视觉放大率 199 %/I:r7UR{ 7.2.2 光束限制 201 i
FZGfar? 7.3 显微镜概述 201 WOj}+?/3 R 7.3.1 显微镜的工作原理 202 HFP'b=?`]| 7.3.2 显微镜的重要概念 203 [j/|)cj 7.3.3 显微镜的基本结构 207 hiVa\s 7.4 显微物镜设计 208 8i[TeW" 7.4.1 显微物镜设计的特点 208 @H`jDaB9 7.4.2 显微物镜的类型 209 K*5gb^Ul 7.4.3 设计案例 212 zlEI_th:~ 7.5 显微目镜设计 228 a&JY x 7.5.1 目镜设计的特点 228 8gNTW7W/ 7.5.2 常用目镜的型式 230 _0$>LWO~ 7.5.3 设计案例 232 h.R46 : 第8章 Pi"?l[T0
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