光学设计实用技术

作者: 李澜邹军王凤超居家奇

出版社: 上海科学技术出版社

出版时间: 2019-01

版次: 1

ISBN: 9787547842546

定价: 48.00

装帧: 其他

开本: 16开

纸张: 胶版纸

分类: 自然科学

《光学设计实用技术》是以工程光学为基础，结合成像光学和非成像光学的经典实例，全面系统地阐述了以ZEMAX光学设计软件作为辅助手段的光学设计实用技术。全书共7章，层次分明、逻辑清楚、案例详实，在设计实例中也穿插了LED光学设计的前沿。本书包括基本的像差理论和成像质量评价方法，ZEMAX光学设计软件功能介绍、优化、公差分析、非成像光学设计，以及大量光学设计实例。李澜,上海应用技术大学理学院副教授，主要从事光学、物理化学研究。

邹军，上海应用技术大学理学院副教授，研究方向：半导体薄膜制备及分析,半导体器件测试与分析，半导体封装技术研究，LED驱动及应用产品研究等。

王凤超，上海应用技术大学理学院讲师，研究方向：光电材料与器件，LED技术及应用，激光物理。

居家奇，上海应用技术大学理学院讲师，研究方向：光源与照明。第1章绪论1

1.1光学设计简述1

1.1.1光学设计的概念1

1.1.2光学设计的一般过程1

1.2光学设计软件3

1.2.1光学设计软件的发展简况3

1.2.2常见的光学设计软件简介3第2章光学系统的像差8

2.1球差8

2.2彗差12

2.3像散14

2.4场曲（像面弯曲）21

2.5畸变26

2.6色差30第3章像质评价36

3.1波像差与瑞利标准36

3.2分辨率37

3.3点列图37

3.4光学传递函数41

3.5点扩散函数43

3.6能量分析45

3.7像分析46第4章ZEMAX光学系统优化47

4.1优化方法47

4.1.1Global　Search和Hammer　Optimization区别47

4.1.2局部优化（Optimize）缺点52

4.1.3全局搜索的优势52

4.2评价函数使用方法55

4.2.1优化中的术语定义55

4.2.2评价函数方程表达56

4.2.3波前优化方法59

4.2.4光斑尺寸优化方法62

4.2.5角谱半径优化方法63

4.3坐标断点66

4.3.1自带坐标断点的实现67

4.3.2坐标断点面的实现70

4.4多重结构使用方法71

实例：　模拟元件的变化72第5章ZEMAX公差分析77

5.1公差77

5.1.1误差来源77

5.1.2公差78

5.1.3公差操作数79

5.2默认公差81

5.2.1表面公差81

5.2.2元件公差83

5.3公差分析三种法则84

5.3.1敏感度分析84

5.3.2反向敏感度分析85

5.3.3蒙特卡罗分析85第6章ZEMAX非序列照明设计88

6.1非序列模型88

6.1.1非序列光线追击88

6.1.2面元反射镜89

6.1.3光源分布90

6.1.4棱镜95

6.1.5光线分束98

6.1.6散射101

6.1.7衍射光学元件103

6.1.8相干模拟106

6.1.9吸收分析110

6.2创建一个简单的非序列系统111

6.2.1建立基本系统112

6.2.2建立反射镜114

6.2.3建立光源117

6.2.4放置探测器121

6.2.5追击到达探测器的分析光线122

6.3混合序列模式及序列转换成纯非序列124

6.3.1转换NSC的工具124

6.3.2初始结构125

6.3.3插入非序列光源128

6.3.4放置探测器物体129

6.4非序列系统优化134

6.4.1用序列光线优化非序列组中的物体134

6.4.2在非序列模式中优化光源和探测器135第7章ZEMAX光学设计实例136

7.1单透镜设计136

7.1.1单透镜设计要求及系统参数设置136

7.1.2建立单透镜的初始结构140

7.1.3单透镜初次优化结果分析及再优化144

7.2双胶合透镜设计148

7.2.1双胶合透镜设计要求及系统参数设置148

7.2.2建立双胶合透镜的初始结构150

7.2.3设置变量、优化及像质评价151

7.2.4玻璃优化159

7.3双高斯照相物镜设计162

7.3.1双高斯照相物镜设计要求及系统参数设置162

7.3.2查看系统初值及快速聚焦166

7.3.3设置变量及评价函数168

7.4扫描振镜和折光系统设计174

7.4.1扫描振镜设计要求及系统参数设置174

7.4.2多重结构实现扫描角度设置及优化178

7.5变焦镜头设计184

7.5.1变焦镜头设计的基本原理184

7.5.2变焦镜头设计要求及系统参数设置185

7.5.3用多重结构实现变焦186

7.5.4变焦镜头优化191参考文献196
内容简介:
《光学设计实用技术》是以工程光学为基础，结合成像光学和非成像光学的经典实例，全面系统地阐述了以ZEMAX光学设计软件作为辅助手段的光学设计实用技术。全书共7章，层次分明、逻辑清楚、案例详实，在设计实例中也穿插了LED光学设计的前沿。本书包括基本的像差理论和成像质量评价方法，ZEMAX光学设计软件功能介绍、优化、公差分析、非成像光学设计，以及大量光学设计实例。
作者简介:
李澜,上海应用技术大学理学院副教授，主要从事光学、物理化学研究。

邹军，上海应用技术大学理学院副教授，研究方向：半导体薄膜制备及分析,半导体器件测试与分析，半导体封装技术研究，LED驱动及应用产品研究等。

王凤超，上海应用技术大学理学院讲师，研究方向：光电材料与器件，LED技术及应用，激光物理。

居家奇，上海应用技术大学理学院讲师，研究方向：光源与照明。
目录:
第1章绪论1

1.1光学设计简述1

1.1.1光学设计的概念1

1.1.2光学设计的一般过程1

1.2光学设计软件3

1.2.1光学设计软件的发展简况3

1.2.2常见的光学设计软件简介3第2章光学系统的像差8

2.1球差8

2.2彗差12

2.3像散14

2.4场曲（像面弯曲）21

2.5畸变26

2.6色差30第3章像质评价36

3.1波像差与瑞利标准36

3.2分辨率37

3.3点列图37

3.4光学传递函数41

3.5点扩散函数43

3.6能量分析45

3.7像分析46第4章ZEMAX光学系统优化47

4.1优化方法47

4.1.1Global　Search和Hammer　Optimization区别47

4.1.2局部优化（Optimize）缺点52

4.1.3全局搜索的优势52

4.2评价函数使用方法55

4.2.1优化中的术语定义55

4.2.2评价函数方程表达56

4.2.3波前优化方法59

4.2.4光斑尺寸优化方法62

4.2.5角谱半径优化方法63

4.3坐标断点66

4.3.1自带坐标断点的实现67

4.3.2坐标断点面的实现70

4.4多重结构使用方法71

实例：　模拟元件的变化72第5章ZEMAX公差分析77

5.1公差77

5.1.1误差来源77

5.1.2公差78

5.1.3公差操作数79

5.2默认公差81

5.2.1表面公差81

5.2.2元件公差83

5.3公差分析三种法则84

5.3.1敏感度分析84

5.3.2反向敏感度分析85

5.3.3蒙特卡罗分析85第6章ZEMAX非序列照明设计88

6.1非序列模型88

6.1.1非序列光线追击88

6.1.2面元反射镜89

6.1.3光源分布90

6.1.4棱镜95

6.1.5光线分束98

6.1.6散射101

6.1.7衍射光学元件103

6.1.8相干模拟106

6.1.9吸收分析110

6.2创建一个简单的非序列系统111

6.2.1建立基本系统112

6.2.2建立反射镜114

6.2.3建立光源117

6.2.4放置探测器121

6.2.5追击到达探测器的分析光线122

6.3混合序列模式及序列转换成纯非序列124

6.3.1转换NSC的工具124

6.3.2初始结构125

6.3.3插入非序列光源128

6.3.4放置探测器物体129

6.4非序列系统优化134

6.4.1用序列光线优化非序列组中的物体134

6.4.2在非序列模式中优化光源和探测器135第7章ZEMAX光学设计实例136

7.1单透镜设计136

7.1.1单透镜设计要求及系统参数设置136

7.1.2建立单透镜的初始结构140

7.1.3单透镜初次优化结果分析及再优化144

7.2双胶合透镜设计148

7.2.1双胶合透镜设计要求及系统参数设置148

7.2.2建立双胶合透镜的初始结构150

7.2.3设置变量、优化及像质评价151

7.2.4玻璃优化159

7.3双高斯照相物镜设计162

7.3.1双高斯照相物镜设计要求及系统参数设置162

7.3.2查看系统初值及快速聚焦166

7.3.3设置变量及评价函数168

7.4扫描振镜和折光系统设计174

7.4.1扫描振镜设计要求及系统参数设置174

7.4.2多重结构实现扫描角度设置及优化178

7.5变焦镜头设计184

7.5.1变焦镜头设计的基本原理184

7.5.2变焦镜头设计要求及系统参数设置185

7.5.3用多重结构实现变焦186

7.5.4变焦镜头优化191参考文献196

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