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| 編輯推薦： |
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本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
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| 內容簡介： |
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21世纪的光学不仅成为信息科学中的信息载体和主角之一，还融合了微电子、自动化、计算机和信息管理等技术，形成了光机电一体化的综合性高新技术；而现当代光学仪器已经打破了经典光学仪器的传统概念，是“光、机、电、算”的综合体，但核心部分仍然是光学系统。 本书系统阐述了光学设计理论以及光学零部件和系统的设计方法，并给出大量设计实例。全书分3部分共9章，内容包括：光学设计概述，光学设计CAD软件应用基础，光学系统像质评价方法，光学材料和光学设计的经济性、工艺性，代数法求解光学部件初始结构，典型光学部件设计，经典光学系统设计，其他光学系统设计以及光学设计OSLO软件应用与光学设计实训。 本书注重理论与实践相结合，融科学性、实用性和可操作性于一体，可作为光学及相关专业本科，特别是应用型本科的教材，也可供研究生和有关工程技术人员参考。(责任编辑邮箱：jinacmp@163.com)
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前言第1部分光学系统设计基础第1章光学设计概述11.1光学系统、光学部件11.2现代光学仪器对光学系统设计的要求11.2.1仪器对光学系统性能与质量的要求21.2.2光学系统对使用要求的满足程度21.2.3光学系统设计的经济性31.3光学系统（部件）设计方法概述31.3.1光学系统设计的一般过程和步骤31.3.2光学系统总体设计41.3.3光学系统的具体设计41.4现代光学设计一般流程和光学自动设计原理51.4.1现代光学设计的一般流程51.4.2光学自动设计原理61.5现代光学设计方法的哲学思辨11第2章光学设计CAD软件应用基础132.1光学设计科技进步与常用光学设计CAD软件132.1.1光学设计CAD软件的发展历史132.1.2几种代表性光学设计CAD软件简介142.2光学设计软件Zemax OpticStudio应用基础142.2.1概述142.2.2Zemax OpticStudio的用户界面162.2.3Zemax OpticStudio基本操作222.2.4应用实例342.3光学设计软件OSLO应用入门392.3.1概述392.3.2OSLO LT6.1用户界面40第3章光学系统像质评价方法543.1概述543.2光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数543.3几何像差的定义及其计算583.4垂轴像差的定义及其计算633.5几何像差及垂轴像差的图形输出653.6用波像差、瑞利准则和中心、亮斑所占能量评价成像质量693.6.1波像差693.6.2瑞利准则703.6.3波像差、瑞利准则和中心亮斑所占能量703.7光学传递函数713.8点列图773.9包围圆能量783.10薄透镜系统的初级像差理论783.10.1初级像差公式793.10.2薄透镜初级像差公式803.10.3薄透镜初级像差性质82习题85第4章光学材料和光学设计的经济性、工艺性864.1光学材料简介864.1.1无色光学玻璃864.1.2光学塑料904.1.3光学晶体914.1.4反射镜材料924.2光学设计的经济性934.3光学设计的工艺性944.3.1光学设计软件设计结果的后续工作944.3.2光学零件与光学冷加工工艺适配性96习题97第2部分光学系统（部件）设计目录第5章代数法求解光学部件初始结构985.1概述985.2单片薄透镜初始结构的设计计算985.2.1基于pW法的单片薄透镜的结构设计计算985.2.2单片透镜初始结构的简易设计1035.3双胶合薄透镜初始结构的设计计算1045.3.1双胶合薄透镜物在无限远时的p∞、W∞与结构参数的关系1045.3.2对p∞、W∞基本关系的分析1055.4两组双胶合透镜初始结构设计1105.4.1选型1105.4.2方案选择1105.5小气隙双分离透镜1115.5.1双胶合组变小气隙双分离透镜的目的1115.5.2小气隙双分离透镜能减小高级球差1115.6齐明弯月透镜结构参数求解1125.6.1显微物镜齐明弯月前组初始结构设计1125.6.2聚光镜第1片齐明透镜初始结构设计114习题115第6章典型光学部件设计1166.1望远物镜设计1166.1.1望远物镜光学特性与结构类型1166.1.2设计实例:双胶合、双分离物镜设计1186.2显微物镜设计1196.2.1显微物镜光学特性与结构类型1196.2.2设计实例：生物显微镜25×消色差物镜设计1266.2.3设计实例：16×无限远像距长工作距离平场消色差物镜设计1276.2.4设计实例:生物显微镜多功能光电质检仪远心物镜设计1316.3目镜设计1356.3.1目镜光学特性与结构类型1356.3.2设计实例：用试验法设计的系列目镜1376.4照相物镜设计1376.4.1照相物镜的光学特性和结构形式1376.4.2设计实例：传统照相机标准镜头设计1446.5投影物镜设计1476.5.1投影物镜光学特性1476.5.2投影物镜结构形式与对像质的要求1486.5.3投影仪物镜设计1496.5.4设计实例：投影仪10×物镜设计1506.6CCD图像传感器成像物镜设计1516.6.1CCD成像物镜的光学性能和设计要点1516.6.2设计实例：显微电视CCD摄录接口的设计1526.6.3设计实例：高清CCTV成像物镜设计154习题162第7章经典光学系统设计1637.1显微镜光学系统设计1637.1.1显微镜光学系统设计方法1637.1.2设计实例：普通生物显微镜成像光学系统设计1667.1.3设计实例：特种显微镜无限远像距光学系统设计1727.2望远光学系统设计1757.2.1望远系统成像原理1767.2.2望远系统的主要光学性能及其确定1767.2.3伽利略望远系统和开普勒望远系统1797.2.4设计实例：双筒手持式望远镜设计182习题191第8章其他光学系统设计1928.1变焦距光学系统设计1928.1.1概述1928.1.2变焦距光学系统的分类及其特点1938.1.3变焦距物镜的高斯光学2008.1.4设计实例：变焦距物镜高斯光学设计2018.1.5变焦距光学系统设计2058.2远心光学系统设计2068.2.1远心光学系统的概念2068.2.2远心镜头简易设计——光阑位置的一维优化2078.2.3双远心镜头设计2088.3激光扫描系统和fθ镜头设计2108.3.1激光扫描系统2108.3.2fθ镜头设计2118.4非成像光学系统设计2138.4.1概述2138.4.2照明光学系统基本组成2138.4.3照明光学系统设计2158.4.4均匀照明的实现2188.5非球面设计2218.5.1非球面的表示方法2218.5.2非球面的特性2238.5.3反射二次非球
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| 內容試閱：
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2 0世纪光学得到了迅猛的发展。20世纪初最重要的理论发现是相对论和量子力学，都与光相关；20世纪60年代激光器的发明被认为是继原子能、半导体和计算机之后的又一重大发明，计算机延伸了人的大脑，而激光延伸了人的感官；20世纪70年代光电子技术迅速发展，20世纪80年代出现光纤通信，开始了通信领域的一场革命；20世纪90年代大存储量光盘的发展，对光信息的存取产生了重大影响，20世纪90年代光学发展值得大书特书的是：光纤通信与个人计算机的结合，形成信息技术发展的“互联网时代”，从此人类步入信息社会。 当今的现代光学，其内容远不止经典光学以望远镜、显微镜和照相机等为研究对象；现代光学仪器已扩展为光（学）、机（械）、电（子）和计算机的综合体。但不管怎样，光学系统仍然是现代光学仪器的核心部分，因为光学系统的质量高低直接影响到整体精度。由此看来，熟练掌握光学系统的设计技术与技巧，并能独立地从事光学系统的设计，对于光学专业有志于日后成长为现代光学仪器设计和制造专家的应用型人才来说是十分重要的。让我们牢记，中国光学工程事业的奠基人、开拓者和组织者王大珩院士的“诗言志”：“光学老又新，前程端似锦。搞这般专业很称心！”他的诗句不仅可转化为同学们的学习动力，而且将激励着一代又一代光学工作者勇往直前！ 本书主要由3部分组成，共9章。第1部分(第1～4章)为光学系统设计基础，主要论述光学设计方法概述，光学设计CAD软件应用基础，光学系统像质评价方法，光学材料和光学设计的经济性、工艺性；介绍了当今国际流行的Zemax和OSLO两个光学设计软件，为光学系统设计奠定知识基础。第2部分（第5～8章）为光学系统（部件）设计，是本书的重点，主要内容为：代数法求解光学部件初始结构、典型光学部件设计、经典光学系统设计和其他光学系统设计。这部分除了重点阐述典型光学部件设计和经典光学系统设计之外，也对现代光学系统的前沿和热门课题做了适当的介绍；很多内容是作者亲历的科研成果，通过对成功的设计实例做重点论述，凝练出本书的特色——融科学性、实用性和可操作性于一体。值得指出，这些设计实例不仅有相当好的示范性，同时还让读者领略到物化于案例中的设计方法。第3部分(第9章)是基于光学设计OSLO软件教学版应用的设计实训，为教与学提供一个“学练结合”的实训平台，对应用型人才的工程实践能力的培养和工程素质的养成大有裨益；这部分体现了本书的另一个鲜明的特色——为教学提供了一个“准”实践应用的“学练结合”模式。 本书编写团队的成员有：桂林电子科技大学萧泽新（编写第1、5、6章，第7章7.1节，第9章部分，并负责统稿）、北京理工大学李林（编写第8章，第3章部分，并辅助统稿）、天津大学谢洪波（编写第4章）、北京理工大学黄一帆（编写第2章2.1、2.2节）、云南北方光学电子集团有限公司（原云南光学仪器厂、298厂）郑保康（编写第7章7.2节）、江苏大学姚洪兵（编写第3章部分）和广西师范大学萧华鹏（编写第2章2.3节，第9章部分）。本书由萧泽新任主编，黄一帆、谢洪波和李林任副主编。 感谢珠海市环保局韦洋工程师为本书提供的相关标准，感谢桂林电子科技大学梁晴晴（研究生）和梁运玲（本科生）为书稿录入和插图绘制所做的大量工作。 虽然参加编写的团队中有多年从事光学工程事业的科教工作者和资深的专业工程技术人员，但为光学应用型人才编写教材尚属尝试，加上编者水平有限，本书可能存在缺点和错误，希望读者批评指正。 编者
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