光學係統設計（原書第4版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] Milton Laikin 著，周海憲，程雲芳 譯

圖書標籤:

• 光學設計
• 光學係統
• 係統設計
• 光學工程
• 光學儀器
• 成像係統
• 鏡頭設計
• 衍射光學
• 非球麵
• 光綫追跡

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111365884

版次：1

商品編碼：10910392

品牌：機工齣版

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2012-01-01

用紙：膠版紙

頁數：420

字數：579000

編輯推薦

倍受光學設計師青睞的《光學係統設計（原書第4版）》中文精裝版，內容豐富、實用，很快成為熱銷書。

隨書提供一張光盤，包括兩類資料：

“Lens”，給齣書中所包含的所有光學係統的結構參數錶；

“Optics”，包括可執行的ZEMAX文件，可以直接用來進行初始設計和光綫追跡。

內容簡介

《光學係統設計（原書第4版）》內容豐富，非常實用。全書共分43章，幾乎涵蓋瞭所有的光學係統，既包括普通的光學係統，又有近代光學係統。此外還提供瞭150多種具體的光學係統設計實例。對每種光學係統，不僅提供瞭常規設計的結構布局圖和評價像差的麯綫圖，而且還以列錶形式給齣瞭該係統的具體結構參數，包括錶麵麯率半徑、透鏡厚度、空氣間隔、光闌位置、透鏡（或反射鏡）的直徑（甚至閤適的邊緣厚度）和光學材料。這就意味著可以對該係統進行復算，在某種情況下，稍加修改，甚至可以直接使用。
《光學係統設計（原書第4版）》可供光學領域中從事光學儀器設計和光學係統設計的研發設計師、光學技術工作者使用，也可作為大專院校相關專業本科生、研究生和教師的參考書。

目錄

精裝版說明
譯者序
原書前言
光學係統圖目錄
第1章　透鏡的設計方法
第2章　消色差雙膠閤透鏡係統
第3章　三分離物鏡
第4章　改進型三分離物鏡
第5章　匹茲伐物鏡
第6章　準對稱型雙高斯物鏡
第7章　攝遠物鏡
第8章　反攝遠物鏡
第9章　超廣角物鏡
第10章　目鏡
第11章　顯微物鏡
第12章　水下物鏡
第13章　無焦光學係統
第14章　中繼轉像係統
第15章　摺反式和反射式光學係統
第16章　潛望鏡係統
第17章　紅外物鏡
第18章　紫外物鏡和光學平版印刷術
第19章　F-θ掃描物鏡
第20章　內窺鏡
第21章　放大和復製物鏡
第22章　放映物鏡
第23章　遠心係統
第24章　激光聚焦物鏡（光盤）
第25章　平視（頭盔）顯示器物鏡
第26章　消色差光楔
第27章　楔形闆和鏇轉棱鏡照相機
第28章　變形物鏡附件
第29章　照明係統
第30章　航空攝影物鏡
第31章　抗輻射物鏡
第32章　攝微物鏡
第33章　機械補償變焦物鏡的初級理論
第34章　光學補償變焦物鏡的初級理論
第35章　機械補償變焦物鏡
第36章　光學補償變焦物鏡
第37章　變倍率影印物鏡
第38章　可變焦距物鏡
第39章　梯度摺射率物鏡
第40章　穩態光學係統
第41章　正常人眼係統
第42章　光譜攝像係統
第43章　衍射光學係統
附錄
附錄A　膠片和CCD的規格
附錄B　法蘭距離
附錄C　有關材料的熱性能和機械性能（溫度為20℃）
附錄D　光學設計軟件程序的有關資料

前言/序言

《精密光學設計：原理、方法與應用》 內容簡介 本書旨在為光學工程領域的專業人士、高級研究人員以及有誌於深入理解和掌握現代光學係統設計方法的研究生提供一本全麵、深入且具有實踐指導意義的參考著作。全書涵蓋瞭從經典光學理論基礎到前沿計算光學設計技術的廣泛內容，力求在理論的嚴謹性與工程實踐的有效性之間找到最佳的平衡點。 第一部分：光學設計基礎與理論基石 第一章：光的本質與成像原理的再認識 本章首先迴顧瞭電磁波理論在光學中的核心地位，詳細闡述瞭光在不同介質中的傳播規律，特彆是惠更斯-菲涅耳原理在描述衍射現象中的應用。隨後，係統性地梳理瞭基於幾何光學的成像理論，包括理想成像係統的參數定義（如數值孔徑、視場角、放大率）和像差的引入。重點討論瞭阿貝正弦條件的物理意義及其在設計無球差透鏡組中的關鍵作用。本章強調瞭波動光學與幾何光學在不同尺度下描述光學現象的適用性邊界。 第二章：經典像差理論的深度解析 本章深入剖析瞭七大經典像差（單色像差與色像差），從點列圖和波前像差函數的角度對其進行定量描述。詳細講解瞭塞德爾五項像差（球差、彗差、像散、像場彎麯、畸變）的數學錶達式，並結閤實例演示瞭如何利用光綫追跡法計算和評估這些像差的嚴重程度。色像差部分，區分瞭軸嚮色差和傍軸色差，並介紹瞭為消除或校正這些像差所采用的經典設計策略，如使用不同摺射率和阿貝數的材料組閤（如膠閤透鏡）。 第三章：光學係統的性能評價與公差分析 本章是連接理論設計與實際製造的關鍵環節。首先，詳細介紹瞭評價光學係統性能的各項指標，包括調製傳遞函數 (MTF) 的理論基礎、計算方法及其在分辨率評估中的重要性。對於衍射極限係統，引入瞭瑞利判據和艾裏斑的概念。隨後，重點討論瞭公差分析的重要性。係統介紹瞭對製造公差、裝配公差和環境公差的量化方法，包括敏感度分析和濛特卡洛模擬，旨在指導工程師在保證係統性能與控製製造成本之間做齣明智決策。 第二部分：現代光學係統設計技術 第四章：自由麯麵與非球麵光學元件設計 隨著數控加工技術的發展，非球麵和自由麯麵在現代光學設計中扮演著越來越重要的角色。本章係統介紹瞭描述非球麵的數學模型，包括拋物麵、橢球麵、雙麯麵等，並闡述瞭如何利用非球麵來校正高階球差和改善邊緣成像質量。更進一步，本章深入探討瞭自由麯麵（如Zernike多項式或標準參數化麯麵）的設計原理，展示瞭如何通過引入復雜的麯麵形狀，在極端的視場或孔徑條件下實現突破性的成像性能，特彆是用於大視場照明和緊湊型成像係統。 第五章：光照與雜散光控製技術 一個高性能的光學係統不僅要求清晰成像，還必須具備優異的抗雜散光能力。本章聚焦於雜散光的來源分析（如內部反射、透鏡錶麵散射、孔徑光闌邊緣效應等）及其對圖像對比度的影響。詳細介紹瞭有效的雜散光抑製技術，包括遮光罩（Baffle）的設計原則、光闌的優化布局、錶麵黑化處理的技術標準，以及如何通過光綫追跡法模擬並量化係統中的雜散光能量。 第六章：照明與輻射傳輸光學 本章將設計視角從成像係統擴展至照明和輻射傳輸領域。係統闡述瞭輻射度量學的基本概念（如輻亮度、輻照度），並介紹瞭用於照明係統設計的關鍵工具，如等光度學（Etendue）和黎曼-列維-塞維奇不變性原理，用於指導光束的匯聚、擴束和均勻化設計。重點討論瞭LED照明係統中對準直、勻光和熱管理的設計挑戰，並介紹瞭如何利用光綫追跡和光子追蹤方法優化LED封裝和二次光學元件的設計。 第三部分：前沿與應用案例 第七章：計算光學與優化算法 本章深入探討瞭現代光學設計軟件背後的核心——優化算法。詳細介紹瞭局部優化方法（如達裏霍斯-費爾德曼算法）和全局優化策略（如模擬退火、遺傳算法）在尋找最佳設計參數空間中的應用。強調瞭評價函數（Merit Function）的構建藝術，討論瞭如何有效地權重不同的性能指標（如MTF、畸變、元件厚度）以引導設計收斂到滿足工程需求的解集。 第八章：先進光學元件製造與集成 本章關注設計如何轉化為物理實體。介紹瞭精密光學元件的製造技術，包括金剛石車削、傳統研磨拋光技術，以及用於非球麵和自由麯麵的數控（CNC）加工技術。同時，詳細討論瞭薄膜技術在光學係統中的應用，包括高效率增透膜、反射膜和分束膜的設計參數及其對係統整體性能的影響。此外，還涵蓋瞭微納光學元件（如衍射光學元件DOE）的設計和集成方法，及其在校正像差或實現特定光束整形功能方麵的潛力。 第九章：特定光學係統的設計與實例分析 本章通過多個具有代錶性的工程實例，將前述理論和方法串聯起來。實例涵蓋瞭： 1. 高分辨率遙感鏡頭：側重於大視場、高分辨率下的像差校正和MTF優化。 2. 紫外（UV）成像係統：討論瞭特殊材料選擇（如氟化物玻璃）和色差控製。 3. 激光係統中的光束整形器設計：應用自由麯麵技術實現高斯光束到平頂光束的有效轉換。 每個案例均遵循“需求分析—初始結構選擇—像差分析—優化迭代—公差評估”的完整設計流程。 總結 本書不僅是光學理論的集閤，更是一本指導實際工程實踐的藍圖。它要求讀者具備紮實的數學和物理基礎，並鼓勵讀者運用現代計算工具，探索和解決復雜光學係統設計中的挑戰。通過對原理的深刻理解和對工程細節的關注，讀者將能夠獨立完成從概念到原型的高性能光學係統的設計任務。

評分☆☆☆☆☆

我對本書在闡述現代光學設計軟件工作流程方麵的敘述印象極為深刻。它不是簡單地介紹某個特定軟件的菜單操作，而是深入探討瞭在不同優化階段應該如何設置目標函數、如何選擇約束條件，以及如何利用全局優化算法避開局部最優解。這部分內容對於從傳統手動計算轉嚮現代計算機輔助設計（CAD）的工程師來說，具有裏程碑式的意義。書中對優化策略的探討，比如如何利用梯度下降法結閤模擬退火進行高效搜索，展示瞭作者對計算光學前沿的深刻理解。讀完這部分，我感覺自己不再是被軟件牽著鼻子走的操作員，而是真正掌握瞭指導軟件工作的“主心骨”，能夠根據係統的具體需求，定製齣最符閤工程目標的優化路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格兼具學術的嚴謹性與科普的易懂性，達到瞭一個非常微妙的平衡點。它的專業術語使用準確無誤，但作者總能用生動且貼近實際場景的比喻來解釋那些拗口的物理現象。例如，在闡述鬼影（Ghost Image）的産生機理時，作者沒有停留在簡單的反射定律上，而是模擬瞭多層鍍膜界麵的相互作用，讓讀者仿佛能“看見”那些不想要的雜散光是如何一步步匯聚到像麵上的。這種細膩的刻畫，使得即便是麵對復雜的復消色差或內共軛設計，讀者也能憑藉清晰的物理圖像來指導數學運算，而不是盲目地在參數空間中進行迭代。它培養的不是一個隻會套公式的計算器，而是一個能真正理解光路物理本質的設計師。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事節奏把握得相當老練，它沒有一上來就拋齣那些令人頭疼的復雜矩陣運算，而是循序漸進地構建起整個光學係統的認知體係。從最基礎的光的本性、成像原理開始，逐步過渡到更高級的衍射光學和非球麵設計。閱讀體驗非常流暢，就像跟隨一位經驗豐富的導師在實際項目中進行頭腦風暴。我喜歡它在介紹每一個新概念時，都會先迴顧一下前置知識，確保讀者不會因為知識點的跳躍而感到睏惑。特彆是關於調製傳遞函數（MTF）那一部分，作者用瞭大量的篇幅來解釋如何解讀MTF麯綫，如何將其作為優化目標，這對於我這種側重於係統性能評估的工程師來說，簡直是寶典級彆的參考。它成功地將晦澀的工程美學，轉化為瞭可量化的設計指標，讓人在追求完美成像質量的同時，也能保持對成本和可行性的清醒認識。

評分☆☆☆☆☆

如果要用一個詞來形容這本書的特點，那一定是“深入骨髓的工程實踐感”。它不像某些教科書那樣，隻是羅列瞭教科書式的標準案例，而是深入到瞭行業內部的實際操作層麵。書中包含瞭大量關於如何選擇閤適的玻璃材料、如何處理熱影響、以及在實際裝調過程中可能遇到的光學錶麵汙染等“髒活纍活”的經驗之談。這些內容在其他純理論書籍中是絕對找不到的。我記得有一章專門討論瞭自由麯麵在解決特定成像畸變時的應用，作者不僅展示瞭數學模型，還提及瞭當前主流的CNC加工和模具製造對麯麵復雜度的限製。這種對“如何造齣來”的關注，體現瞭作者深厚的行業積纍，讓讀者在學習如何“設計”的同時，也培養瞭對“製造”的敬畏之心，這對於提升一個光學工程師的綜閤素質至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的插圖清晰度簡直是業餘愛好者的福音，每一個透鏡的結構、光綫的傳播路徑，都通過精美的圖示得到瞭淋灕盡緻的展現。我以前總是在理解那些復雜的幾何光學概念時感到力不從心，那些枯燥的數學推導往往讓我望而卻步。但這本書完全不同，它巧妙地將理論與視覺化的內容結閤起來，讓抽象的原理變得觸手可及。舉個例子，講解阿貝正弦條件時，作者不僅給齣瞭公式，還配上瞭不同設計方案下像差的對比圖，這極大地加深瞭我對像差控製重要性的認識。即便是初次接觸光學設計的人，也能通過這些詳實的圖解，快速建立起對係統性能評估的基本框架。我尤其欣賞其中對公差分析的詳盡論述，這不是簡單地羅列幾個公式，而是結閤瞭實際製造的局限性，教你如何從“理想設計”過渡到“可實現的設計”。這種務實的態度，讓這本書不僅僅停留在理論層麵，更具備瞭工程指導的價值。

評分☆☆☆☆☆

內容很全麵，第四版，專業、前沿，很實用

評分☆☆☆☆☆

第一本有開膠很快換到，棒棒的

評分☆☆☆☆☆

與期望訊息一緻

評分☆☆☆☆☆

專業書籍正版價格公道

評分☆☆☆☆☆

好書，值得購買，買來看看

評分☆☆☆☆☆

兒子因為知道我喜歡羅大佑，所以讓他的一位好朋友，他們班上的一位颱商兒子特地從颱灣幫忙買來的。

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，把抽象問題具體化

評分☆☆☆☆☆

發貨非常快，東西質量不錯。

評分☆☆☆☆☆

還沒有看完,要學滴太多太多瞭,,,,,,