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刘钧，高明 著

图书标签:

• 光学设计
• 光学仪器
• 光学工程
• 衍射光学
• 非球面光学
• 光线追迹
• 光学系统
• 成像光学
• 照明光学
• 激光光学

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118109535

版次：2

商品编码：12018142

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2016-07-01

用纸：胶版纸

页数：297

字数：442000

正文语种：中文

内容简介

　　《光学设计》系统地论述了光学设计的基本理论及设计方法，重点介绍了具有普遍意义的典型光学系统有关设计内容，以阐明光学设计中带有共性的问题，并列举了一些科研设计实例总结出来供大家参考。
　　《光学设计》可供高等工科院校测控技术与仪器专业及光电信息工程专业师生使用，同时也可供从事光学系统及光电仪器的研究、设计、制造和系统开发的工程技术人员学习和参考。

内页插图

目录

第1章 绪论
1．1 光学设计的发展概况
1．1．1 光学设计概述
1．1．2 光学设计的发展概况
1．2 光学系统设计的具体过程和步骤
1．2．1 光学系统设计的具体过程
1．2．2 光学系统设计步骤
1．3 光学仪器对光学系统性能与质量的要求

第2章 像差综述
2．1 轴上点球差
2．1．1 球差的定义和表示方法
2．1．2 球差的校正
2．2 正弦差及彗差
2．2．1 正弦差
2．2．2 彗差
2．3 像散与像面弯曲（场曲）
2．3．1 像散
2．3．2 像面弯曲（场曲）和轴外球差
2．4 畸变
2．5 色差
2．5．1 位置色差、色球差和二级光谱
2．5．2 倍率色差
2．6 波像差

第3章 光学系统的像质评价和像差容限
3．1 几何像差的曲线表示
3．1．1 独立几何像差的曲线表示
3．1．2 垂轴几何像差曲线（像差特征曲线）
3．2 瑞利判断和中心点亮度
3．2．1 瑞利判断
3．2．2 中心点亮度
3．3 分辨率
3．4 点列图
3．5 光学传递函数评价成像质量
3．5．1 利用MTF曲线评价成像质量
3．5．2 利用MTF曲线的积分值评价成像质量
3．6 其他像质评价方法
3．6．1 基于几何光学的方法
3．6．2 基于衍射理论的方法
3．6．3 其他需要评价的成像质量
3．7 光学系统的像差公差
3．7．1 望远物镜和显微物镜的像差公差
3．7．2 望远目镜和显微目镜的像差公差
3．7．3 照相物镜的像差公差

第4章 光学系统的外形尺寸计算
4．1 典型光学零件和部件的外形尺寸计算
4．1．1 光路计算公式
4．1．2 任意光束截面的渐晕系数
4．1．3 棱镜转像系统
4．1．4 透镜转像系统
4．1．5 场镜的计算
4．1．6 目镜的视度调节
4．2 典型光学系统外形尺寸计算
4．2．1 开普勒望远镜的外形尺寸计算
4．2．2 伽利略望远镜的外形尺寸计算
4．2．3 具有透镜转像系统的望远系统外形尺寸计算
4．2．4 具有棱镜转像系统的望远系统外形尺寸计算
4．2．5 内调焦望远物镜的外形尺寸计算
4．2．6 生物显微镜的外形尺寸计算
4．2．7 读数显微镜的外形尺寸计算
4．2．8 投影系统的外形尺寸计算

第5章 光学系统的初始结构计算方法
5．1 代数法（解析法或PW法）
5．1．1 PW形式的初级像差系数
5．1．2 薄透镜系统初级像差的PW表达式
5．1．3 薄透镜系统的基本像差参量
……

第6章 望远物镜设计
第7章 显微镜物镜设计
第8章 目镜设计
第9章 照相物镜设计
第10章 照明光学系统设计
第11章 轴对称非球面设计概述
第12章 夜视仪器的光学系统
第13章 光学设计软件ZEMAX简介
第14章 光学制图

附录A 透镜参数表
附录B 图例
附录C 材料的应力双折射及非均匀性
附录D 表面结构的公差

参考文献

前言/序言

好的，以下是一份关于一本名为《光电系统集成与应用》的图书简介，力求详细、专业，且不涉及任何关于“光学设计”的内容。 --- 图书简介：《光电系统集成与应用》 导言：迈向智能化光电器件的融合之路 在当代高新技术领域，光电系统已不再是简单的光信号采集与处理的组合，而是高度集成、复杂协同的智能系统。从深空探测、高精度测绘到先进医疗成像，再到消费电子中的增强现实（AR）与虚拟现实（VR），其核心驱动力在于光、电、机械结构乃至信息处理技术的无缝集成。《光电系统集成与应用》一书，正是立足于这一时代背景，全面深入地探讨如何将分散的光学元件、精密电子线路、高性能传感器以及复杂的控制算法融合成一个稳定、高效、可靠的整体系统。 本书旨在为光机电一体化工程师、系统架构师、高新技术研发人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一套系统化的、强调实践操作的理论框架与工程指南。我们摒弃了对单一光学元件或基础电子学理论的冗余叙述，而是将重点聚焦于系统层面的设计哲学、接口定义、信号完整性管理以及跨学科的协同优化策略。 第一部分：光电系统集成基础与架构设计 本部分奠定了光电系统集成的核心概念和系统化思维。 1.1 系统需求分解与功能映射： 详细阐述了如何将宏观的用户需求（如分辨率、帧率、功耗预算、环境适应性）层层分解，并精确映射到系统的子模块，包括光学前端、光电转换前端（PD/CCD/CMOS）、信号调理电路（ASIC/FPGA）、以及嵌入式控制单元。重点讨论了帕累托前沿分析在系统预算分配中的应用，确保在设计空间内找到最优解。 1.2 跨学科接口定义与标准化： 集成项目的核心挑战在于不同专业领域的“语言”对接。本章深入探讨了关键的物理与逻辑接口： 热机械接口（TMC）： 讨论了如何通过有限元分析（FEA）预估结构形变对光路定位的影响，并设计热补偿机制，特别是针对空间或极端温度环境下的系统稳定性要求。 电磁兼容性（EMC/EMI）： 详述了如何设计PCB布局、屏蔽层和滤波网络，以确保高速数字信号与灵敏的模拟/光信号通道之间的隔离度，这是高信噪比系统设计的基石。 数据协议与总线架构： 对比分析了高速串行接口（如PCIe, MIPI C-PHY/D-PHY）与传统并行总线在系统数据吞吐量和延迟控制上的优劣，并提供了系统级数据流建模方法。 1.3 模块化与可重构系统设计： 介绍现代光电设备趋向于模块化和即插即用（Hot-Swappable）的趋势。内容包括：通用化接口规范的制定、基于FPGA的硬件抽象层（HAL）设计，以及如何通过软件定义接口（SDI）实现系统的快速迭代和功能升级，无需进行大规模的物理返工。 第二部分：光电转换与信号调理的深度优化 本部分聚焦于光信号转化为可用电信号后的处理链，强调提高信号质量与系统效率。 2.1 图像传感器与前端电子学： 深入分析了CMOS图像传感器（CIS）的噪声源（如暗电流、读取噪声、固定模式噪声）及其对系统性能的限制。重点讨论了片上信号调理电路（On-Chip Conditioning Circuitry）的设计策略，包括增益级（PGA）的选择、多通道同步技术，以及低噪声放大器的布局技巧，以最大限度保留来自光子激发产生的微弱电荷信息。 2.2 数字化与高速数据链路： 系统地介绍了模数转换器（ADC）的选择标准，不仅关注有效位数（ENOB），更关注其在实际工作频率下的实时性能。针对高带宽系统，详细阐述了数据编码、误码率（BER）测试与恢复（CDR）的原理与工程实践，确保数据在长距离或高干扰通道传输中的准确性。 2.3 功耗管理与热设计集成： 在便携式或空间受限的光电设备中，功耗是决定寿命和稳定性的关键因素。本章结合电源管理单元（PMU）的设计，讨论了动态电压和频率调节（DVFS）在光电成像流程中的应用，实现了在不牺牲关键性能指标的前提下，实现系统级的能效优化。同时，探讨了如何将热导材料（TIMs）和微流控冷却技术与敏感光电器件进行可靠的热界面集成。 第三部分：嵌入式控制、状态监测与系统验证 集成系统的最终目标是可靠的自动化运行和可维护性。 3.1 实时控制与反馈回路： 讨论了光电设备中常见的闭环控制系统，如主动对准（Active Alignment）、光束稳定化以及温度漂移补偿。详细介绍了基于FPGA的硬件加速控制策略，用以实现毫秒级甚至微秒级的反馈响应，远超通用CPU的实时性要求。 3.2 系统健康监测（SHM）与预测性维护： 为了提升复杂系统的可靠性，本章引入了系统健康监测的概念。内容包括：集成非侵入式传感器（如温度、电压基准、振动传感器）到系统中；开发算法实时评估关键模块（如激光器寿命、探测器量子效率退化）；并构建预测模型，在故障发生前发出预警。 3.3 综合系统测试与验收标准： 强调系统级验证的重要性，这超越了单一模块的参数测试。本章提供了端到端（E2E）的系统性能评估流程，包括：建立标准化的测试目标场景、设计模拟真实工作环境的应力测试（如高低温循环、振动冲击），以及如何使用统计过程控制（SPC）方法来界定产品的合格出厂标准。 结语 《光电系统集成与应用》不仅仅是一本技术手册，更是一部系统工程方法的实践指南。通过对跨学科挑战的系统化剖析，本书致力于培养读者将分散的技术要素高效、可靠地整合成具有强大功能和优异性能的整体光电系统的能力。读者将掌握从概念设计到最终验证的完整工程流程，为未来尖端光电设备的研发奠定坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

一本意外的惊喜之作！初拿到《光学设计》这本书时，我并没有抱太高的期望，想着大概会是枯燥乏味的理论堆砌，毕竟光学这门学科在很多人印象里都带着些许神秘和距离感。然而，翻开第一页，我就被深深吸引住了。作者的笔触非常生动，仿佛在娓娓道来一个关于光的世界的故事，而不是生硬地讲解公式和原理。他巧妙地将抽象的光学概念具象化，通过生活中随处可见的例子，比如彩虹的形成、凸透镜成像的魔力，甚至是手机摄像头如何捕捉世界，将原本复杂的物理现象解释得清晰易懂。我尤其喜欢书中对历史的溯源，从古代先哲的猜想到现代科学家的突破，每一次的进步都充满了智慧的闪光。这不仅让我对光学有了更深的理解，也激发了我对科学探索精神的敬佩。书中穿插的插图和图表更是恰到好处，不仅美观，更精准地传达了信息，让我这个理工科背景不强的人也能轻松跟上思路。我甚至觉得，这本书不仅适合光学专业的学生，对于任何对世界充满好奇心的人来说，都是一份绝佳的精神食粮。它打破了我对科普读物的固有认知，原来严谨的科学知识，也可以如此充满诗意和趣味。

评分☆☆☆☆☆

我一直对自然界中光的奇妙现象充满好奇，尤其是在物理课上接触到一些基础的光学知识后，就更加渴望能够深入了解。 《光学设计》这本书，就像一扇打开新世界的大门，为我揭示了那些隐藏在日常现象背后的科学原理。作者并没有使用过于深奥的术语，而是用一种非常平易近人的方式，讲述了光波的衍射、干涉，以及光与物质的相互作用。我特别喜欢书中对全息技术和激光应用的介绍，这些曾经只存在于科幻小说中的技术，原来是如此真实而又充满科学依据。它让我明白了，我们习以为常的许多现代科技，都离不开光学设计的支撑。阅读过程中，我仿佛跟着作者一起，在微观世界中穿梭，感受着光子的跳跃和波动，理解着镜面反射和折射的奥秘。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的启迪，它让我学会用更科学、更理性的眼光去观察和理解我们身边的世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在工程领域工作多年的从业者，我一直深知理论知识与实际应用之间的鸿沟。而《光学设计》这本书，恰恰在我看来，极好地填补了这一空白。它不是一本纯粹的理论教科书，也不是一本简单的操作指南，而是将两者有机地融合在一起，展现了光学设计从概念到实现的完整脉络。作者在书中详细阐述了各种光学元件的制造公差、表面精度要求，以及它们在实际装配过程中可能遇到的挑战，并提供了相应的解决方案。这种贴近实际的论述，对于我这样的工程技术人员来说，无疑具有极高的参考价值。我尤其欣赏书中关于公差分析和优化设计的部分，它让我理解到，一个成功的光学产品，绝不仅仅是数学公式的堆砌，更包含了对材料、工艺、成本以及用户体验等多方面的权衡。书中列举的一些案例，虽然没有具体的技术参数，但其背后的设计思路和解决问题的逻辑，却能够引发我深深的思考，并将其应用到我自身的工作中。这本书让我看到了光学设计的复杂性，也感受到了工程人员的智慧与匠心。

评分☆☆☆☆☆

我一直对影像技术有着浓厚的兴趣，尤其是那些能够捕捉瞬间之美的相机和镜头。因此，当我在书店看到《光学设计》这本书时，立刻就被它所吸引。这本书并没有像我预期的那样，仅仅停留在理论的层面，而是深入浅出地剖去了现代光学器件的“内脏”，让我这个门外汉也能窥探到一丝门道。作者用非常形象的比喻，解释了镜头内部无数镜片是如何协同工作，将光线进行精准的折射和聚焦，最终在传感器上形成清晰而富有层次感的影像。其中关于像差的论述，让我恍然大悟，原来那些看似完美的照片背后，隐藏着如此复杂的科学计算和工艺追求。我特别喜欢书中关于不同类型镜头的介绍，比如广角镜头的视角扩张原理，长焦镜头的压缩空间感，以及定焦镜头的纯粹魅力，这些都为我理解和使用相机提供了全新的视角。阅读过程中，我仿佛置身于一个精密的光学实验室，看着各种玻璃和金属在精巧的设计下，焕发出捕捉世界的能力。这本书让我对手中的每一张照片，甚至是手机屏幕上的每一个像素，都多了一份敬畏和欣赏。

评分☆☆☆☆☆

对于我这个已经步入社会的成年人来说，重拾学生时代的求知欲是一件不容易的事。而《光学设计》这本书，却轻松地做到了这一点。它以一种非常独特的视角，将看似遥远的光学知识，与我们日常生活的方方面面紧密联系起来。书中对于各种照明技术的探讨，让我开始重新审视我家的灯光，思考什么样的光线才能带来更舒适的视觉体验。关于显示技术的剖析，更是让我对手机、电视的屏幕有了更深的认识，原来它们背后蕴藏着如此精妙的光学设计。更让我感到惊喜的是，作者还在书中探讨了光学在艺术、生物医学等领域的应用，这些跨学科的结合，拓展了我对光学领域的认知边界。我从这本书中感受到了科学的普适性和强大生命力，它不仅仅局限于实验室，而是渗透到我们生活的每一个角落。读完这本书，我不再觉得光学是一个冰冷的科学名词，而是充满了无限可能和创造力的奇妙领域。

评分☆☆☆☆☆

不错，有用包装好，送货快

评分☆☆☆☆☆

以案例讲解的光学教程，常用的都有了。

评分☆☆☆☆☆

不错哦书可以

评分☆☆☆☆☆

还是会超级超级超级

评分☆☆☆☆☆

没有视频，不过内容很好很不错，物超所值！

评分☆☆☆☆☆

没有视频，不过内容很好很不错，物超所值！

评分☆☆☆☆☆

可以，印刷不好，

评分☆☆☆☆☆

不错哦书可以

评分☆☆☆☆☆

这本书讲的很清楚，很有帮助