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| 編輯推薦： |
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本书介绍了光学设计的理论和设计方法，内容主要涉及三个方面：光学系统的像质评价方法和像差理论知识，采用各种像质评价方法来评价光学系统的成像质量；光学自动设计原理和程序，国内*为流行的光学设计软件zemax的使用方法；各类典型光学仪器的设计方法和步骤。理解这些光电仪器设计的理论和实际知识、学习光学设计的像差理论和像差校正方法、掌握国际上流行的光学设计软件的基本使用方法对于光电类研究人员是非常必要的。
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| 內容簡介： |
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光电仪器已经渗透到几乎所有的现代尖端科学技术领域，设计和研制这些高精度的光学系统是我国光学研究领域技术人员的迫切需求。本书介绍了光学设计的理论和设计方法，内容主要涉及三个方面：光学系统的像质评价方法和像差理论知识，采用各种像质评价方法来评价光学系统的成像质量；光学自动设计原理和程序，国内*为流行的光学设计软件zemax的使用方法；各类典型光学仪器的设计方法和步骤。理解这些光电仪器设计的理论和实际知识、学习光学设计的像差理论和像差校正方法、掌握国际上流行的光学设计软件的基本使用方法对于光电类研究人员是非常必要的。本书适合从事光电仪器设计工作的设计人员和相关技术人员阅读，适合光电类专业师生学习参考。
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| 關於作者： |
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黄一帆，北京理工大学光电学院副教授，博士，教学副院长。从事光学设计研究与教学工作二十多年。致力于光学系统设计、光电仪器设计、计算机辅助装调和照明设计等研究工作。承担过973空间望远镜、嫦娥三号玉兔号月球车、航天星敏感器等多项国家和部委级重要项目的设计和研制工作。获教育部霍英东高校教师奖、北京高校青年教师教学基本功比赛一等奖、北京市教育技术创新标兵、北京市精品教材奖等多项奖励。
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| 目錄：
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第l章光学系统像质评价
1.1概述
l.2光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数
1.3几何像差的定义及其计算
1.4垂轴像差的概念及其计算
1.5几何何像差计算程序ABR.的输入数据与输出结果
1.6几何像差及垂轴像差的图形输出
1.7用波像差评价光学系统的成像质量
1.8光学传递函数
1.9点列图
1.10包围圆能量
思考题
第2章光学自动设计原理和程序
2.1概述
2.2光学自动设计中的 优化方法
2.3阻尼 小二乘法光学自动设计程序
2.4怎样使用阻尼 小二乘法程序进行光学设计
2.5适应法光学自动设计程序
2.6怎样使用适应法程序进行光学设计
2.7典型光学设计软件介绍
思考题
第3章Zemax光学设计软件的应用
3.1概述
3.2Zemax OpticStudio的用户界面
3.3Zemax OpticStudio基本操作
3.4应用实例
习题
第4章薄透镜系统的初级像差理论
4.1概述
4.2薄透镜系统的初级像差方程组
4.3薄透镜组像差的普遍性质
4.4像差特性参数□的归化
4.5单透镜的□和结构参数的关系
4.6双胶合透镜组结构参数的求解
4.7平行玻璃板的初级像差公式
4.8单透镜像差性质的讨论
4.9光学系统消场曲的条件PetZVal条件
思考题
第5章望远物镜设计
5.1望远物镜设计的特点
5.2用初级像差求解双胶合望远物镜的结构参数
5.3用zemaX软件设计双胶合望远物镜
5.4大相对孔径望远物镜设计
5.5摄远物镜设计
5.6反射式物镜设计
5.7折反射球面系统设计
5.8二级光谱色差
5.9望远物镜像差的公差
思考题
第6章显微物镜设计
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| 內容試閱：
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前言
本书是光电信息科学与工程、测控技术与仪器等专业的专业课程光学设计的教学用书。光学设计课程旨在让学生掌握光学系统及光电仪器设计的基本理论和实际知识，学习光学设计的像差理论和像差校正方法，熟练运用光学自动设计软件对各类典型光学仪器进行设计。针对这一目标，本书从理论和实践两方面出发，系统阐述了光学设计的基本理论和典型光学系统的设计方法。书中包含大量光学系统的设计实例，希望能够帮助读者通过本书掌握光学系统设计的基本方法和步骤。
光学设计是一门理论紧密联系实践、注重操作性的科学。近20年来，随着新领域、新需求的不断出现，对光学设计提出了新的要求，同时也使得当代的光学设计在内容和方法上都有别于传统的光学设计。这一时期，国内外涌现出各种功能强大的自动设计软件，一方面为高质、高效的设计提供了可能；另一方面也促进了光学设计的发展。为适应新技术的发展及培养人才的要求，本书在李林等著《工程光学》的基础上，对有关光学设计的内容进行了重新编写、修订。全书共分9章。第1章是光学系统像质评价，是光学设计初学者必须具备的基本知识，这一部分既介绍了传统的光学系统像质评价指标，也加入了当前国内外主流软件中普遍采用的光学传递函数、点列图、包围圆能量等概念。第2章是光学自动设计原理和程序。该章介绍了像差自动校正的基本原理，重点讨论了光学自动设计的两种优化方法：最小二乘法和适应法。在这一基础上，第3章针对当前国内外光学设计领域普遍采用的Zemax软件进行了功能和使用方法介绍，对利用软件进行光学系统设计的流程及各功能模块的操作方法进行了详细说明。第4章是薄透镜系统的初级像差理论，介绍了根据薄透镜组的像差特性要求进行结构参数求解的具体过程。第5～第8章是典型光学系统的设计，运用前几章的基本理论分析了望远物镜、显微物镜、目镜和照相物镜的像差特性及设计特点，并对不同的结构形式进行了具体设计。书中按照实际设计过程，详细介绍了结构参数求解、采用不同优化方法和程序进行像差校正的主要步骤和实际结果。通过这些实例，能够使读者较快地掌握典型光学系统设计的具体方法。在本次修订中，增加了第9章，介绍了光学零件加工工艺的基本流程及相应的内容。
本书的特点如下：
（1）基础理论采用实用化的薄透镜初级像差理论，去掉了传统教材初级像差理论中大量烦琐的公式推导和理论分析，便于读者理解掌握。
（2）理论密切联系实际。全书在阐述理论、讲解软件及典型系统设计部分，均结合了大量的实例进行说明，书中给出了设计的详细步骤和具体结果。读者参照这些实例都能得出较好的设计结果。
（3）内容丰富、全面。全书既包含了经典光学设计的主要内容，又加入了当今热门领域的设计实例，努力反映了技术光学领域的新进展。书中介绍了当今国内外应用最为广泛的光学设计软件Zemax，采用这一软件设计的各种典型光学系统实例对读者具有较好的指导意义。
本书由黄一帆、李林共同编著，其中，黄一帆负责第3、第6、第7、第8章的编写；李林负责第1、第2、第4、第5、第9章的编写，安连生教授主审。书中采用的例子大多来自于作者所在单位的实际科研成果。本书中的计算实例没有标明单位，对于长度单位隐含为毫米（mm），角度单位隐含为度（）。北京理工大学在光学设计领域具有非常优秀的历史传承，袁旭沧教授、李士贤教授、安连生教授等前辈在这一领域的成果卓著，作者从中受益匪浅。本书的完成直接或间接得益于这些老师的成果，教研室其他教师、研究生也提供了大量帮助，在此一并表示感谢！
不当之处，恳请读者批评指正。
编 者
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