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CAXCAD現代光學系統設計

  • 作者:趙偉星//徐挺//陸延青|責編:王南雁
  • 出版社:南京大學
  • ISBN:9787305261886
  • 出版日期:2022/10/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:345
人民幣:RMB 98 元      售價:
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內容大鋼
    本書採用CAXCAD?光學設計軟體作為工具,涵蓋了現代成像光學系統設計的專業知識。書中各章節的理論與實例相結合,由淺入深地帶領讀者逐步掌握光學系統設計的要領。軟體模塊化的功能框架,自主併兼容國際光學CAD的核心指令和運行模式,關鍵技術推陳出新,給出的特色亮點與書中實戰化的實例呼應,這些都會讓讀者受益,為現代化高等教育的光學設計課程和科研領域的工程應用帶來新的發展。

作者介紹
趙偉星//徐挺//陸延青|責編:王南雁

目錄
第l章  一階近軸光學
  1.1  近軸光學演算法
    1.1.1  一階近似
    1.1.2  YNU近軸光線追跡
    1.1.3  YUI近軸光線追跡
  1.2  近軸光學定義
    1.2.1  基礎光線Basic Ray
    1.2.2  有效焦距EFFL
    1.2.3  入瞳直徑EPDI
    1.2.4  入瞳位置ENPP
    1.2.5  出瞳直徑EXPD
    1.2.6  出瞳位置EXPP
    1.2.7  近軸放大率PMAG
    1.2.8  角放大率AMAG
    1.2.9  像空間F/# ISFN
    1.2.10  近軸工作F/# PWFN
    1.2.11  工作F/# WFNO
    1.2.12  數值孔徑NA
  1.3  理想光學成像
    1.3.1  理想光學成像定律
    1.3.2  理想光學成像實例
第2章  三階光學及像差理論
  2.1  光線追跡Ray Tracing
  2.2  點列圖和光線扇形圖
  2.3  三階近似和賽德爾像差
    2.3.1  球差SPHA
    2.3.2  彗差COMA
    2.3.3  像散ASTI
    2.3.4  場曲FCUR
    2.3.5  畸變DIST
    2.3.6  色差
第3章  CAXCAD光學設計軟體
  3.1  重點功能和定義
    3.1.1  歸一化視場和光瞳
    3.1.2  漸暈
    3.1.3  光線瞄準Ray Aiming
    3.1.4  系統孔徑System Aperture
    3.1.5  波長Wavelength
    3.1.6  視場Field
    3.1.7  求解Solve
    3.1.8  表面類型Surface Type
    3.1.9  光線追跡Ray Trace
  3.2  玻璃庫GLASS
    3.2.1  玻璃庫文件格式
    3.2.2  導入ZEMAX玻璃文件
  3.3  數據編輯器Editors
    3.3.1  透鏡數據編輯器Lens Data Editor(LDE)
    3.3.2  波長編輯器Wavelength Data Editor(WDE)
    3.3.3  視場編輯器Field Data Editor(FDE)
    3.3.4  評價函數編輯器Merit Fltaction Editor(MFE)

    3.3.5  多重結構編輯器Multi-Configuration Editor(MCE)
  3.4  界面窗口
    3.4.1  偏好設置Preference
    3.4.2  圖形窗口
  3_4.3  文本窗口
    3.4.4  對話框
第4章  經典基礎習作實例
  4.1  單透鏡設計
    4.1.1  近軸焦點
    4.1.2  像差係數
  4.2  雙膠合透鏡
第5章  光學系統的優化
  5.1  快速優化工具
    5.1.1  快速聚焦Quick Focus
    5.1.2  快速調整Quick Adjust
    5.1.3  滾動條SLIDER BAR
  5.2  優化的組成
    5.2.1  評價函數Merit Function
    5.2.2  變數Variables及導數增量Derivative Increments
    5.2.3  邊界控制
  5.3  阻尼最小二乘法
  5.4  默認評價函數
    5.4.1  優化類型Type
    5.4.2  目標函數Function
    5.4.3  默認評價函數相關的操作數
    5.4.4  參考標準Reference
    5.4.5  是否旋轉對稱Assume Axial Symmetry
    5.4.6  忽略垂軸色差Ignore Lateral Color
    5.4.7  提升製造良率SSN2
    5.4.8  光瞳採樣Pupil Integration
    5.4.9  邊界厚度控制
  5.5  橫向色差評價函數
    5.5.1  三階像差Third Order Aberration
    5.5.2  近軸光線追跡Paraxial Ray Trace
    5.5.3  真實光線追跡Real Ray Trace
  5.6  用戶特定操作數
    5.6.1  表面數據Surface Data
    5.6.2  表面參數Surface Parameter
    5.6.3  厚度Thiclcness
    5.6.4  玻璃GlaSS
    5.6.5  數學運算Math
    5.6.6  操作數控制Operand Control
    5.6.7  全局坐標Global Coordinate
    5.6.8  多重結構Multi-Configuration
  5.7  FFT衍射計算操作數
  5.8  局部優化Local Optimization
  5.9  全局優化Global Optimization
    5.9.1  混合方法Hybrid Approach
    5.9.2  快速引擎Fast Engine
    5.9.3  實例一:全局優化庫克鏡頭

    5.9.4  實例二:全局優化雙高斯鏡頭
  5.10  玻璃材質的優化Glass Optimization
    5.10.1  玻璃模型求解Glass Model Solve
    5.10.2  玻璃的快速替換
    5.10.3  全局玻璃替代優化Global Glass Substitute
    5.10.4  玻璃邊界控制
  5.11  ASXY優化系統像散
    ASXY優化實例
第6章  坐標斷點和離軸系統
  6.1  坐標斷點面使用方法Coordinate Break
    6.1.1  鏡片偏心
    6.1.2  鏡片傾斜
    6.1.3  45。傾斜平板
    6.1.4  反射定律
    6.1.5  45。反射鏡
  6.2  坐標斷點實例
    6.2.1  離軸反射式擴柬鏡
    6.2.2  牛頓望遠鏡
    6.2.3  離軸三反系統
    6.2.4  光柵光譜儀
第7章  多重結構
  7.1  多重結構的基礎
    7.1.1  多重結構編輯器MCE
    7.1.2  多重結構的圖形顯示
    7.1.3  多重結構操作數
  7.2  多重結構的求解和優化
    7.2.1  參數跟隨求解Pick up
    7.2.2  溫度跟隨求解Thermal picktlp
    7.2.3  CONF操作數
  7.3  多重結構實例
    7.3.1  變焦鏡頭Zoom Lens
    7.3.2  衍射光柵Diffraction Grating
    7.3.3  掃描透鏡Scan Lens
    7.3.4  溫度分析及無熱化
第8章  目視光學系統設計
  8.1  人眼模型
  8.2  放大鏡與視覺
    8.2.1  放大鏡的放大倍率
    8.2.2  目鏡的放大倍率
    8.2.3  顯微鏡的放大倍率
    8.2.4  望遠鏡放大倍率
  8.3  放大鏡設計實例
  8.4  目鏡設計實例
    8.4.1  拉姆斯登目鏡Ramsden Eyepiece
    8.4.2  凱涅爾目鏡Kellner eyepiece
    8.4.3  對稱式目鏡Ploessl eyepiece
    8.4.4  埃弗利目鏡Erfle eyepiece
  8.5  顯微物鏡設計實例
  8.6  望遠物鏡設計實例
  8.7  槍瞄光學系統的設計

    8.7.1  槍瞄中繼鏡
    8.7.2  槍瞄物鏡
    8.7.3  槍瞄目鏡
第9章  照相鏡頭設計
  9.1  Petzval鏡頭設計
    9.1.1  Petzval鏡頭實例
    9.1.2  改進場曲的方法一
    9.1.3  改進場曲的方法二
  9.2  攝遠鏡頭設計
    9.2.1  攝遠鏡頭實例1
    9.2.2  攝遠鏡頭實例2
    9.2.3  攝遠鏡頭專利優化
  9.3  庫克三片式鏡頭設計
    9.3.1  庫克鏡頭實例
    9.3.2  玻璃的選擇
    9.3.3  漸暈的影響
  9.4  雙高斯鏡頭設計
    9.4.1  Planar鏡頭
    9.4.2  Mandler雙高斯鏡
    9.4.3  Mandler改進優化
  9.5  廣角鏡頭設計
    9.5.1  Biogon廣角鏡頭
    9.5.2  施耐德超廣角鏡頭
    9.5.3  單反廣角鏡頭SLR Lens
  9.6  紅外熱成像鏡頭設計
    9.6.1  雙片式紅外鏡頭
    9.6.2  三片式紅外鏡頭
第10章  激光光學系統設計
  10.1  准直鏡設計方法
    10.1.1  理想透鏡方法
    10.1.2  默認評價函數方法
    10.1.3  光線方向餘弦
    10.1.4  真實光線角度的方法
  10.2  擴束鏡
  10.3  F-Theta掃描透鏡
  10.4  非球面聚焦物鏡設計
第ll章  公差分析
  11.1  公差數據
    11.1.1  默認公差設置
    11.1.2  公差控制操作數
  11.2  敏感度分析
    11.2.1  敏感度公差實例
    11.2.2  蘋果手機專利鏡頭SSN2敏感度分析
    11.2.3  MTF公差預測
  11.3  公差指令User Script
    11.3.1  公差指令集
    11.3.2  公差指令實例
第12章  宏指令Macro
  12.1  宏指令窗口
  12.2  常用宏指令

  12.3  CAXCAD的文件格式

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