工程光學(xué)設(shè)計(jì)

第1部分 光學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
第1章 光學(xué)設(shè)計(jì)概述
1.1 現(xiàn)代光學(xué)儀器對(duì)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求
1.1.1 儀器對(duì)光學(xué)系統(tǒng)性能與質(zhì)量的要求
1.1.2 光學(xué)系統(tǒng)對(duì)使用要求的滿足程度
1.1.3 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性
1.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述
1.2.1 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般過程和步驟
1.2.2 光學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
1.2.3 光學(xué)系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)
第2章 初級(jí)像差理論、像差校正與像質(zhì)評(píng)價(jià)
2.1 概述
2.2 幾何像差
2.2.1 球差（spherical aberration）
2.2.2 彗差（coma;comatic aberration）
2.2.3 像散與像場彎曲
2.2.4 畸變（distortion）
2.2.5 色差（chromatic aberration）
2.3 薄透鏡的初級(jí)像差理論
2.3.1 薄透鏡的初級(jí)像差普遍公式
2.3.2 由薄透鏡初級(jí)像差普遍公式引出的重要結(jié)論
2.3.3 規(guī)化條件下的雙膠合透鏡組的色差
2.4 反射光學(xué)系統(tǒng)和平面光學(xué)系統(tǒng)的像差理論
2.4.1 平面反射鏡像差
2.4.2 球面反射鏡的像差
2.4.3 棱鏡或平面平行板的像差
2.4.4 場鏡的像差
2.5 厚透鏡初級(jí)像差
2.5.1 厚透鏡焦距的求法
2.5.2 利用彎月形厚透鏡消場曲SIV
2.5.3 分析消場曲的彎月形厚透鏡的其余像差SI、SII、SIII、S1C
2.5.4 遠(yuǎn)雙分離正負(fù)薄透鏡組消場曲
2.5.5 用同心不暈彎月厚透鏡消除球差、彗差及場曲
2.5.6 用彎月型厚透鏡消除軸上點(diǎn)色差
2.5.7 鼓形透鏡（雙凸厚透鏡）
2.6 全對(duì)稱光學(xué)部件的像差
2.7 像差校正和平衡方法
2.7.1 引言
2.7.2 像差校正方法
2.7.3 像差校正的一些設(shè)計(jì)技巧
2.8 像差容限與像質(zhì)評(píng)價(jià)
2.8.1 概述
2.8.2 經(jīng)典光學(xué)系統(tǒng)的像差容限
2.9 應(yīng)用光學(xué)傳遞函數(shù)校正像差和評(píng)價(jià)像質(zhì)
2.9.1 光學(xué)傳遞函數(shù)概述
2.9.2 光學(xué)傳函理論實(shí)質(zhì)、基本出發(fā)點(diǎn)和物理意義
2.9.3 用光學(xué)傳函評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)
第2部分 光學(xué)部件與系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第3章 代數(shù)法求解光學(xué)部件初始結(jié)構(gòu)
3.1 概述
3.2 單片薄透鏡初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3 雙膠薄透鏡初始結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.3.1 雙膠薄透鏡物在無限遠(yuǎn)時(shí)的P∞、W∞與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系
3.3.2 對(duì)P∞、W∞基本關(guān)系的分析
3.4 兩組雙膠物鏡初始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1 選型
3.4.2 方案選擇
3.5 小氣隙雙分透鏡
3.5.1 雙膠合組變小氣隙雙分透鏡的目的
3.5.2 小氣隙雙分透鏡能減小高級(jí)球差
3.6 齊明彎月透鏡結(jié)構(gòu)參數(shù)求解
3.6.1 顯微物鏡齊明彎月前組
3.6.2 聚透鏡第一片齊明透鏡
3.6.3 設(shè)計(jì)實(shí)例
第4章 典型光學(xué)部件設(shè)計(jì)
4.1 望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)
4.1.1 望遠(yuǎn)物鏡光學(xué)特性與結(jié)構(gòu)類型
4.1.2 雙膠合、雙分離物鏡設(shè)計(jì)
4.1.3 攝遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)
4.2 顯微物鏡設(shè)計(jì)
4.2.1 顯微物鏡概述
4.2.2 顯微物鏡的光學(xué)特性
4.2.3 顯微物鏡結(jié)構(gòu)基本類型
4.2.4 顯微物鏡設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)校正的像差
4.2.5 消色差顯微物鏡設(shè)計(jì)
4.2.6 長工作距離平場物鏡設(shè)計(jì)
4.3 目鏡設(shè)計(jì)
4.3.1 目鏡光學(xué)特性與結(jié)構(gòu)類型
4.3.2 目鏡設(shè)計(jì)要點(diǎn)
4.3.3 普通目鏡設(shè)計(jì)
4.3.4 借助價(jià)格工程（VE）優(yōu)化廣角目鏡設(shè)計(jì)
4.3.5 顯微攝影光學(xué)系統(tǒng)及攝影目鏡設(shè)計(jì)
4.3.6 顯微電視CCD攝錄接口的設(shè)計(jì)
4.4 照相物鏡設(shè)計(jì)
4.4.1 照相物鏡的光學(xué)特性和結(jié)構(gòu)形式
4.4.2 照相物鏡設(shè)計(jì)的一般方法
4.4.3 照相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭設(shè)計(jì)
4.4.4 新型三片式照相物鏡設(shè)計(jì)
4.5 投影物鏡設(shè)計(jì)
4.5.1 投影物鏡光學(xué)特性
4.5.2 結(jié)構(gòu)形式與對(duì)像質(zhì)的要求
4.5.3 電影投影物鏡設(shè)計(jì)
第5章 典型光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 普通生物顯微鏡成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 顯微鏡成像簡述
5.2.2 顯微光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和要求
5.2.3 顯微光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化
5.2.4 顯微光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.2.5 設(shè)計(jì)實(shí)例
5.3 無限遠(yuǎn)像距光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.3.1 概述
5.3.2 無限遠(yuǎn)像距光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
5.3.3 設(shè)計(jì)實(shí)例
5.4 照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.4.1 概述
5.4.2 照明系統(tǒng)及其分類
5.4.3 照明系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算
5.4.4 聚光鏡光學(xué)設(shè)計(jì)
5.4.5 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問題
5.5 特殊照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5.1 光導(dǎo)纖維落射內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.5.2 不散瞳廣角眼底觀測儀照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第6章 變焦距（變倍）光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1 變焦距（變倍）光學(xué)系統(tǒng)原理
6.2 變焦距物鏡
6.3 連續(xù)變倍顯微光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.3.1 連續(xù)變倍顯微光學(xué)系統(tǒng)的類型
6.3.2 典型的連續(xù)變倍顯微鏡
6.3.3 變倍目鏡設(shè)計(jì)
6.3.4 設(shè)計(jì)實(shí)例
第3部分 現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第7章 激光光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.1 激光光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
7.1.1 概述
7.1.2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)
7.1.3 激光光學(xué)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算
7.1.4 通光孔徑的選擇
7.1.5 聚焦高斯光束的焦點(diǎn)位移
7.1.6 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
7.2 高斯光束會(huì)聚系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.2.1 激光聚光光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想與實(shí)例
7.2.2 李斯特顯微物鏡激光會(huì)聚系統(tǒng)
7.3 高斯光束準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.3.1 激光準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.3.2 半導(dǎo)體激光器準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第8章 光纖光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.1 半導(dǎo)體激光器與光纖直接耦合設(shè)計(jì)
8.1.1 概述
8.1.2 直接耦合光纖端面結(jié)構(gòu)形式及其效率
8.1.3 尖錐端光纖耦合理論模型
8.2 微光學(xué)元件擴(kuò)束耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.3 光纖-透鏡耦合激光會(huì)聚系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.4 光天線-光纖耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)
8.4.1 自由空間光通信接收系統(tǒng)前端概述
8.4.2 對(duì)光天線設(shè)計(jì)的要求與設(shè)計(jì)理念
8.4.3 光天線設(shè)計(jì)
8.4.4 設(shè)計(jì)實(shí)例
第4部分 光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)
第9章 光學(xué)設(shè)計(jì)CAD軟件應(yīng)用基礎(chǔ)
9.1 國內(nèi)外光學(xué)設(shè)計(jì)CAD軟件概述
9.1.1 光學(xué)設(shè)計(jì)CAD軟件的發(fā)展歷史
9.1.2 有代表性的中外光學(xué)設(shè)計(jì)CAD軟件簡介
9.2 OSLO軟件簡介
9.2.1 OSLO的特點(diǎn)
9.2.2 OSLO的3種版本
9.3 OSLO LT 54 基本概念
9.4 OSLO用戶界面
9.4.1 主視窗（Main Window）
9.4.2 文件管理（file management）
9.4.3 編輯表（spreadsheets）
9.4.4 各廠商的透鏡產(chǎn)品目錄資料庫（catalog lens database）
9.4.5 對(duì)話框（Dialog boxes）
9.4.6 圖形視窗（Graphic window）
9.4.7 命令輸入（command input）
9.4.8 文字編輯器（Text editor）
9.4.9 幫助視窗（Help Window）
9.4.10 打印輸出（Hard copy output）
9.4.11 剪切板支持
9.5 OSLO LT 54基本操作要點(diǎn)
9.5.1 概述
9.5.2 新建鏡頭
9.5.3 調(diào)用鏡頭
9.5.4 優(yōu)化
9.6 OSLO LT54應(yīng)用實(shí)例
9.6.1 雙高斯型照像物鏡設(shè)計(jì)
9.6.2 25×消色差顯微物鏡設(shè)計(jì)
9.6.3 15×廣角目鏡設(shè)計(jì)
第10章 光學(xué)零件與光學(xué)制圖
10.1 光學(xué)材料
10.1.1 光學(xué)材料簡介
10.1.2 光學(xué)玻璃
10.1.3 激光技術(shù)用的光學(xué)材料
10.1.4 紅外、紫外光學(xué)材料
10.1.5 光學(xué)薄膜
10.1.6 光學(xué)塑料
10.2 光學(xué)制圖（GB13323－標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容
10.2.1 一般規(guī)定
10.2.2 圖樣要求
10.3 對(duì)光學(xué)零件材料的要求
10.4 對(duì)光學(xué)零件的加工要求
10.4.1 光學(xué)零件的表面誤差
10.4.2 光學(xué)零件外徑及配合公差的給定
10.4.3 光學(xué)零件的中心厚度及邊緣最小厚度
10.4.4 光學(xué)零件的厚度公差
10.4.5 光學(xué)零件的倒角（GB1204－
10.4.6 透鏡中心誤差（GB7242－
10.4.7 光楔
10.4.8 光學(xué)零件鍍膜分類、符號(hào)及標(biāo)注（JB/T 6179－92）
附錄A 無色光學(xué)玻璃（GB 903-87）
附錄B 中、德玻璃牌號(hào)對(duì)照表
附錄C 單薄透鏡參數(shù)表
附錄D 冕牌透鏡在前的玻璃組合
附錄E 火石透鏡在前的玻璃組合
附錄F 雙膠合透鏡P0，Q0表
參考文獻(xiàn)