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ZEMAX光學系統設計實戰

作者：胡冬梅|責編:毛振威
出版社：化學工業
ISBN：9787122447111

出版日期：2024/04/01
裝幀：平裝
頁數：274

人民幣：RMB 99 元售價：元

內容大鋼

本書以Zemax OpticStudio（簡稱為ZEMAX）軟體為平台，介紹了光學系統設計全過程相關理論、技術和方法。從典型光學系統的設計出發，用30余個工程設計案例，展現了不同功能類型、不同指標要求的光學系統設計過程和技巧，闡述了光學系統設計中共性問題的解決方案。全書章節順序安排符合光學設計者的認知和實踐規律。書中對光學基本理論的描述以及對zEMAx軟體的使用介紹簡明扼要，讀者可從諸多實戰案例中體會光學系統設計的精髓和樂趣。
本書可供從事光學系統設計、光電儀器研發以及其他光學相關工作的工程技術人員參考使用，也可作為光學、光學工程、光電信息工程、測控技術與儀器等專業的本科及研究生實踐教學教材。

作者介紹

胡冬梅|責編:毛振威
胡冬梅，北京理工大學碩士畢業，南陽理工學院教授級高級工程師。有深厚的專業理論知識和豐富的工程開發實踐經驗，曾任職大型央企研究所所長和技術部長，有20年企業經歷，2011年進入高校工作。研究方向：光學系統設計及光電產品開發。主講課程：工程光學（省級一流課程）、光學系統設計（「專創融合」）、光電顯示技術、光電子器件等。主持和參與設計開發的科研項目近100項，涵蓋各類光學鏡頭、投影機、瞄準鏡、激光產品和儀器等，其中，國家863計劃項目2項，省部級項目6項以上，獲國家授權專利9項，出版學術著作1部，發表論文多篇。曾獲中國音視頻行業產品創新大獎和南陽市重點項目建設突出貢獻獎。

第1章  光學系統設計概要
  1.1  光學設計概念
  1.2  光學系統設計要求的提出
    1.2.1  儀器對光學系統的設計要求
    1.2.2  光學系統設計要求示例
  1.3  光學系統設計流程
  1.4  光學設計發展與光學軟體的關係
    1.4.1  光學設計的發展歷程
    1.4.2  光學設計軟體
第2章  像差綜述
  2.1  球差
    2.1.1  球差及其校正方法
    2.1.2  球差在ZEMAX中的呈現
  2.2  彗差
    2.2.1  彗差定義及計算
    2.2.2  彗差的校正方法
    2.2.3  彗差在ZEMAX中的呈現
  2.3  場曲與像散
    2.3.1  細光束場曲及其校正方法
    2.3.2  細光束像散及其校正方法
    2.3.3  場曲與像散在ZEMAX中的呈現
  2.4  畸變
    2.4.1  畸變及其校正方法
    2.4.2  畸變在ZEMAX中的呈現
  2.5  色差
    2.5.1  軸向色差和倍率色差
    2.5.2  色差校正方法
    2.5.3  色差在ZEMAX中的呈現
  2.6  波像差
    2.6.1  波像差概述
    2.6.2  波像差在ZEMAX中的呈現
第3章  ZEMAX中光學系統綜合像質評價方式
  3.1  垂軸幾何像差曲線評價
  3.2  點列圖評價
  3.3  解析度與點擴散函數評價
  3.4  包圍圓能量曲線評價
  3.5  光學傳遞函數評價
  3.6  雜散光分析與評價
第4章  典型光學系統方案設計
  4.1  開普勒望遠鏡系統方案設計（案例）
  4.2  生物顯微鏡系統方案設計（案例）
  4.3  投影光學系統方案設計（案例）
  4.4  透鏡轉像系統方案設計
第5章  基於ZEMAX的光學系統設計過程
  5.1  ZEMAX用戶界面簡介
    5.1.1  ZEMAX用戶界面
    5.1.2  窗口類型及其操作
    5.1.3  快捷鍵總結
  5.2  光學系統初始結構的確定
    5.2.1  鏡頭選型（案例）

    5.2.2  在ZEMAX中輸入初始系統數據（案例）
    5.2.3  像差評估（案例）
  5.3  ZEMAX優化方法與技巧
    5.3.1  變數設定與ZEMAX優化演算法
    5.3.2  在ZEMAX中處理光學材料
    5.3.3  光學系統像差優化技巧
  5.4  ZEMAX中評價函數的使用
    5.4.1  構建評價函數操作數的意義
    5.4.2  ZEMAX中默認評價函數的使用
    5.4.3  自定義評價函數操作數要點
    5.4.4  光學系統優化操作（案例）
  5.5  基於ZEMAX的光學系統公差分析
    5.5.1  光學零件的材料誤差
    5.5.2  光學零件的加工公差
    5.5.3  光學系統的公差分析（案例）
第6章  望遠物鏡設計
  6.1  望遠物鏡設計的特點
  6.2  望遠物鏡的像差公差
  6.3  望遠物鏡結構類型
  6.4  折射式望遠物鏡的設計（案例）
  6.5  反射式望遠物鏡的設計（案例）
  6.6  折反射式望遠物鏡的設計（案例）
第7章  顯微物鏡設計
  7.1  顯微物鏡設計的特點
  7.2  顯微物鏡的結構類型
  7.3  低倍消色差顯微物鏡的設計（案例）
  7.4  平場消色差顯微物鏡的設計（案例）
第8章  目鏡設計
  8.1  目鏡系統的特點
  8.2  目鏡的像差公差及設計思路
  8.3  目鏡的基本結構類型
  8.4  凱涅爾目鏡的設計（案例）
  8.5  長出瞳距目鏡的設計（案例）
  8.6  廣角目鏡的設計（案例）
  8.7  目鏡系統的光路翻轉（案例）
第9章  攝影物鏡設計
  9.1  攝影物鏡的光學特性和像差容差
  9.2  攝影物鏡基本類型
  9.3  非球面在物鏡設計中的應用
  9.4  天塞型照相物鏡的設計（案例）
  9.5  超廣角監控鏡頭的設計（案例）
  9.6  大孔徑攝影物鏡的設計（案例）
  9.7  變焦攝影物鏡的設計（案例）
第10章  照明系統設計
  10.1  照明光學系統的設計要求
  10.2  照明光學系統的分類特點
  10.3  照明光學系統的結構型式
  10.4  非球面聚光照明系統的設計（案例）
  10.5  基於積分管的勻光照明系統設計（案例）
第11章  現代光學系統設計

  11.1  特殊光學材料簡介
    11.1.1  紅外光學材料
    11.1.2  紫外光學材料
  11.2  紅外光學系統設計
    11.2.1  概述
    11.2.2  中波紅外成像物鏡的設計（案例）
  11.3  紫外光學系統的設計
    11.3.1  概述
    11.3.2  日盲紫外光學系統的設計（案例）
  11.4  激光光學系統的設計
    11.4.1  概述
    11.4.2  激光掃描物鏡的設計（案例）
    11.4.3  變波長激光擴束鏡的設計（案例）
  11.5  太赫茲光學系統的設計
    11.5.1  概述
    11.5.2  太赫茲成像系統的設計（案例）
第12章  其它類型光學系統設計
  12.1  投影物鏡的設計（案例）
  12.2  雙遠心工業鏡頭設計（案例）
  12.3  醫用內窺鏡物鏡設計（案例）
  12.4  自由空間光學天線的設計（案例）
  12.5  光譜儀衍射系統設計（案例）
附錄
  附錄A  ZEMAX優化函數操作數匯總
  附錄B  ZEMAX常用多重配置操作數
  附錄C  ZEMAX常用公差設置操作數
  附錄D  光學材料一覽表
  附錄E  光學製圖示例
參考文獻

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