現代光學設計方法（第3版）

目錄
第1章光學系統(tǒng)像質評價方法001
1.1概述001
1.2光學系統(tǒng)的坐標系統(tǒng)、結構參數和特性參數001
1.3檢測階段的像質評價指標——星點檢驗006
1.4檢測階段的像質評價指標——分辨力測量010
1.5幾何像差的定義及其計算013
1.6垂軸像差的概念及其計算018
1.7幾何像差計算程序ABR的輸入數據與輸出結果020
1.8幾何像差及垂軸像差的圖形輸出024
1.9用波像差評價光學系統(tǒng)的成像質量028
1.10光學傳遞函數029
1.11點列圖035
1.12包圍圓能量036
第2章光學自動設計原理和程序037
2.1概述037
2.2阻尼小二乘法光學自動設計程序039
2.3光學自動設計的全局優(yōu)化045
2.4適應法光學自動設計程序049
2.5典型光學設計軟件介紹054
2.5.1國內實用軟件054
2.5.2國外著名軟件056
本章附錄060
第3章公差分析與計算061
3.1概述061
3.2公差設計中的評價函數062
3.3光學公差的概率關系065
3.4公差設計中的隨機模擬檢驗070
3.5公差設計中的偏心光路追跡074
第4章目視光學系統(tǒng)083
4.1薄透鏡系統(tǒng)的初級像差理論083
4.2望遠鏡物鏡設計091
4.3望遠鏡物鏡設計實例100
4.3.1用Zemax軟件對雙膠合望遠鏡物鏡進行優(yōu)化設計100
4.3.2大相對孔徑望遠鏡物鏡設計105
4.3.3攝遠物鏡設計115
4.3.4反射式物鏡設計130
4.3.5折反射球面系統(tǒng)設計143
4.4顯微鏡物鏡設計151
4.5顯微鏡物鏡設計實例157
4.5.1低倍消色差顯微鏡物鏡設計157
4.5.2中倍消色差顯微鏡物鏡設計161
4.6目鏡設計169
4.7目鏡設計實例178
4.7.1冉斯登、惠更斯和凱涅爾目鏡設計178
4.7.2對稱式目鏡和無畸變目鏡設計185
4.7.3廣角目鏡設計189
第5章照相物鏡設計195
5.1照相物鏡的光學特性195
5.2照相物鏡的基本類型196
5.3基本類型照相物鏡的演變形式201
5.4照相物鏡設計的特點205
5.5數碼相機物鏡設計特點206
5.6照相物鏡像差的公差210
5.7照相物鏡設計實例212
5.7.1用適應法自動設計程序設計反攝遠物鏡212
5.7.2用阻尼小二乘法自動設計程序設計雙高斯物鏡222
第6章變焦距光學系統(tǒng)230
6.1概述230
6.2變焦距系統(tǒng)的分類及其特點231
6.3變焦距物鏡的高斯光學238
6.4變焦距物鏡高斯光學實例254
6.5體視變倍顯微鏡259
6.6變焦距物鏡設計方法和設計實例261
第7章液晶投影儀和背投電視鏡頭設計268
7.1投影顯示類型268
7.2液晶投影儀的工作原理270
7.3液晶投影儀照明系統(tǒng)的設計272
7.4液晶投影儀投影物鏡的設計273
7.5背投電視鏡頭設計特點275
第8章其他光學系統(tǒng)278
8.1激光掃描系統(tǒng)和fθ鏡頭278
8.2光學信息處理系統(tǒng)和傅里葉變換鏡頭280
8.3紅外光學系統(tǒng)283
8.4空間光學系統(tǒng)289
8.5空間光學系統(tǒng)設計方法和設計實例292
8.5.1同軸三反射鏡系統(tǒng)設計292
8.5.2空間輕型大視場離軸TMA相機鏡頭的光學系統(tǒng)設計實例293
8.6共形光學設計302
8.7計算機直接制版鏡頭307
8.8投影儀擴展廣角鏡頭309
8.9光刻機系統(tǒng)設計方法和設計實例310
8.9.1光刻技術發(fā)展歷程311
8.9.2光刻物鏡312
8.9.3全球面光刻物鏡設計315
8.9.4偶次非球面光刻物鏡光學設計320
第9章非球面和自由曲面的應用335
9.1非球面的表示方法335
9.2非球面的特性337
9.3反射二次非球面的應用337
9.4非球面設計實例339
9.5自由曲面343
9.6自由曲面設計方法和設計實例358
9.6.1基于自由曲面的頭盔式顯示系統(tǒng)設計358
9.6.2自由曲面在光刻機鏡頭上的應用365
第10章空間熱環(huán)境及雜散光影響分析371
10.1熱分析概述371
10.2光機熱分析理論及有限元方法372
10.2.1熱分析基本理論與方法372
10.2.2空間光機系統(tǒng)的熱交換374
10.2.3有限元分析法374
10.3熱形變的光學系統(tǒng)面型擬合算法378
10.3.1Zernike多項式378
10.3.2面型擬合算法380
10.4不規(guī)則折射率在光機熱一體化技術中的影響384
10.4.1梯度折射率384
10.4.2不規(guī)則折射率面分布擬合算法387
10.5雜散光分析概述389
10.6空間遙感器的雜光水平評價方法391
10.6.1雜光系數392
10.6.2點源透射率392
10.6.3雜光系數與點源透過率的關系395
10.7雜散輻射防護設計396
10.7.1關鍵表面和被照射表面397
10.7.2遮光罩和擋光環(huán)設計398
10.7.3光闌的設計與使用404
第11章衍射光學元件406
11.1概述406
11.2衍射光學元件的實際光線和近軸光線追跡407
11.3衍射光學元件在成像系統(tǒng)中消色差的方法411
11.4衍射光學元件在成像系統(tǒng)中對于熱像差的校正414
第12章偏振像差的理論419
12.1光的偏振419
12.2偏振像差的定義420
12.3偏振光線追跡的方法422
12.4旋轉對稱光學面形中的偏振像差函數423
12.5旋轉對稱光學系統(tǒng)中的偏振像差函數427
12.6薄膜設計與光學設計428
第13章計算機輔助裝調430
13.1概述430
13.2計算機輔助裝調數學模型的建立430
13.3計算機輔助裝調的像差數據處理433
13.4基于MoorePenrose廣義逆的失調量求解方法438
13.5光學系統(tǒng)計算機輔助裝調的數值模擬440
第14章非成像光學454
14.1輻射度學和光度學基本概念454
14.2照明光學系統(tǒng)基本組成461
14.3照明光學系統(tǒng)的設計463
14.4均勻照明的實現466
14.5太陽光能量獲取系統(tǒng)469
第15章Zemax光學設計軟件應用476
15.1概述476
15.2Zemax的用戶界面477
15.3Zemax基本操作483
15.4應用實例492
附錄1雙膠合薄透鏡參數表(冕玻璃在前)498
附錄2雙膠合薄透鏡參數表(火石玻璃在前)514
參考文獻529