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劉鈞，高明 著

圖書標籤:

• 光學設計
• 光學儀器
• 光學工程
• 衍射光學
• 非球麵光學
• 光綫追跡
• 光學係統
• 成像光學
• 照明光學
• 激光光學

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118109535

版次：2

商品編碼：12018142

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-07-01

用紙：膠版紙

頁數：297

字數：442000

正文語種：中文

內容簡介

　　《光學設計》係統地論述瞭光學設計的基本理論及設計方法，重點介紹瞭具有普遍意義的典型光學係統有關設計內容，以闡明光學設計中帶有共性的問題，並列舉瞭一些科研設計實例總結齣來供大傢參考。
　　《光學設計》可供高等工科院校測控技術與儀器專業及光電信息工程專業師生使用，同時也可供從事光學係統及光電儀器的研究、設計、製造和係統開發的工程技術人員學習和參考。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 光學設計的發展概況
1．1．1 光學設計概述
1．1．2 光學設計的發展概況
1．2 光學係統設計的具體過程和步驟
1．2．1 光學係統設計的具體過程
1．2．2 光學係統設計步驟
1．3 光學儀器對光學係統性能與質量的要求

第2章 像差綜述
2．1 軸上點球差
2．1．1 球差的定義和錶示方法
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 像散與像麵彎麯（場麯）
2．3．1 像散
2．3．2 像麵彎麯（場麯）和軸外球差
2．4 畸變
2．5 色差
2．5．1 位置色差、色球差和二級光譜
2．5．2 倍率色差
2．6 波像差

第3章 光學係統的像質評價和像差容限
3．1 幾何像差的麯綫錶示
3．1．1 獨立幾何像差的麯綫錶示
3．1．2 垂軸幾何像差麯綫（像差特徵麯綫）
3．2 瑞利判斷和中心點亮度
3．2．1 瑞利判斷
3．2．2 中心點亮度
3．3 分辨率
3．4 點列圖
3．5 光學傳遞函數評價成像質量
3．5．1 利用MTF麯綫評價成像質量
3．5．2 利用MTF麯綫的積分值評價成像質量
3．6 其他像質評價方法
3．6．1 基於幾何光學的方法
3．6．2 基於衍射理論的方法
3．6．3 其他需要評價的成像質量
3．7 光學係統的像差公差
3．7．1 望遠物鏡和顯微物鏡的像差公差
3．7．2 望遠目鏡和顯微目鏡的像差公差
3．7．3 照相物鏡的像差公差

第4章 光學係統的外形尺寸計算
4．1 典型光學零件和部件的外形尺寸計算
4．1．1 光路計算公式
4．1．2 任意光束截麵的漸暈係數
4．1．3 棱鏡轉像係統
4．1．4 透鏡轉像係統
4．1．5 場鏡的計算
4．1．6 目鏡的視度調節
4．2 典型光學係統外形尺寸計算
4．2．1 開普勒望遠鏡的外形尺寸計算
4．2．2 伽利略望遠鏡的外形尺寸計算
4．2．3 具有透鏡轉像係統的望遠係統外形尺寸計算
4．2．4 具有棱鏡轉像係統的望遠係統外形尺寸計算
4．2．5 內調焦望遠物鏡的外形尺寸計算
4．2．6 生物顯微鏡的外形尺寸計算
4．2．7 讀數顯微鏡的外形尺寸計算
4．2．8 投影係統的外形尺寸計算

第5章 光學係統的初始結構計算方法
5．1 代數法（解析法或PW法）
5．1．1 PW形式的初級像差係數
5．1．2 薄透鏡係統初級像差的PW錶達式
5．1．3 薄透鏡係統的基本像差參量
……

第6章 望遠物鏡設計
第7章 顯微鏡物鏡設計
第8章 目鏡設計
第9章 照相物鏡設計
第10章 照明光學係統設計
第11章 軸對稱非球麵設計概述
第12章 夜視儀器的光學係統
第13章 光學設計軟件ZEMAX簡介
第14章 光學製圖

附錄A 透鏡參數錶
附錄B 圖例
附錄C 材料的應力雙摺射及非均勻性
附錄D 錶麵結構的公差

參考文獻

前言/序言

好的，以下是一份關於一本名為《光電係統集成與應用》的圖書簡介，力求詳細、專業，且不涉及任何關於“光學設計”的內容。 --- 圖書簡介：《光電係統集成與應用》 導言：邁嚮智能化光電器件的融閤之路 在當代高新技術領域，光電係統已不再是簡單的光信號采集與處理的組閤，而是高度集成、復雜協同的智能係統。從深空探測、高精度測繪到先進醫療成像，再到消費電子中的增強現實（AR）與虛擬現實（VR），其核心驅動力在於光、電、機械結構乃至信息處理技術的無縫集成。《光電係統集成與應用》一書，正是立足於這一時代背景，全麵深入地探討如何將分散的光學元件、精密電子綫路、高性能傳感器以及復雜的控製算法融閤成一個穩定、高效、可靠的整體係統。 本書旨在為光機電一體化工程師、係統架構師、高新技術研發人員以及相關專業的高年級本科生和研究生提供一套係統化的、強調實踐操作的理論框架與工程指南。我們摒棄瞭對單一光學元件或基礎電子學理論的冗餘敘述，而是將重點聚焦於係統層麵的設計哲學、接口定義、信號完整性管理以及跨學科的協同優化策略。 第一部分：光電係統集成基礎與架構設計 本部分奠定瞭光電係統集成的核心概念和係統化思維。 1.1 係統需求分解與功能映射： 詳細闡述瞭如何將宏觀的用戶需求（如分辨率、幀率、功耗預算、環境適應性）層層分解，並精確映射到係統的子模塊，包括光學前端、光電轉換前端（PD/CCD/CMOS）、信號調理電路（ASIC/FPGA）、以及嵌入式控製單元。重點討論瞭帕纍托前沿分析在係統預算分配中的應用，確保在設計空間內找到最優解。 1.2 跨學科接口定義與標準化： 集成項目的核心挑戰在於不同專業領域的“語言”對接。本章深入探討瞭關鍵的物理與邏輯接口： 熱機械接口（TMC）： 討論瞭如何通過有限元分析（FEA）預估結構形變對光路定位的影響，並設計熱補償機製，特彆是針對空間或極端溫度環境下的係統穩定性要求。 電磁兼容性（EMC/EMI）： 詳述瞭如何設計PCB布局、屏蔽層和濾波網絡，以確保高速數字信號與靈敏的模擬/光信號通道之間的隔離度，這是高信噪比係統設計的基石。 數據協議與總綫架構： 對比分析瞭高速串行接口（如PCIe, MIPI C-PHY/D-PHY）與傳統並行總綫在係統數據吞吐量和延遲控製上的優劣，並提供瞭係統級數據流建模方法。 1.3 模塊化與可重構係統設計： 介紹現代光電設備趨嚮於模塊化和即插即用（Hot-Swappable）的趨勢。內容包括：通用化接口規範的製定、基於FPGA的硬件抽象層（HAL）設計，以及如何通過軟件定義接口（SDI）實現係統的快速迭代和功能升級，無需進行大規模的物理返工。 第二部分：光電轉換與信號調理的深度優化 本部分聚焦於光信號轉化為可用電信號後的處理鏈，強調提高信號質量與係統效率。 2.1 圖像傳感器與前端電子學： 深入分析瞭CMOS圖像傳感器（CIS）的噪聲源（如暗電流、讀取噪聲、固定模式噪聲）及其對係統性能的限製。重點討論瞭片上信號調理電路（On-Chip Conditioning Circuitry）的設計策略，包括增益級（PGA）的選擇、多通道同步技術，以及低噪聲放大器的布局技巧，以最大限度保留來自光子激發産生的微弱電荷信息。 2.2 數字化與高速數據鏈路： 係統地介紹瞭模數轉換器（ADC）的選擇標準，不僅關注有效位數（ENOB），更關注其在實際工作頻率下的實時性能。針對高帶寬係統，詳細闡述瞭數據編碼、誤碼率（BER）測試與恢復（CDR）的原理與工程實踐，確保數據在長距離或高乾擾通道傳輸中的準確性。 2.3 功耗管理與熱設計集成： 在便攜式或空間受限的光電設備中，功耗是決定壽命和穩定性的關鍵因素。本章結閤電源管理單元（PMU）的設計，討論瞭動態電壓和頻率調節（DVFS）在光電成像流程中的應用，實現瞭在不犧牲關鍵性能指標的前提下，實現係統級的能效優化。同時，探討瞭如何將熱導材料（TIMs）和微流控冷卻技術與敏感光電器件進行可靠的熱界麵集成。 第三部分：嵌入式控製、狀態監測與係統驗證 集成係統的最終目標是可靠的自動化運行和可維護性。 3.1 實時控製與反饋迴路： 討論瞭光電設備中常見的閉環控製係統，如主動對準（Active Alignment）、光束穩定化以及溫度漂移補償。詳細介紹瞭基於FPGA的硬件加速控製策略，用以實現毫秒級甚至微秒級的反饋響應，遠超通用CPU的實時性要求。 3.2 係統健康監測（SHM）與預測性維護： 為瞭提升復雜係統的可靠性，本章引入瞭係統健康監測的概念。內容包括：集成非侵入式傳感器（如溫度、電壓基準、振動傳感器）到係統中；開發算法實時評估關鍵模塊（如激光器壽命、探測器量子效率退化）；並構建預測模型，在故障發生前發齣預警。 3.3 綜閤係統測試與驗收標準： 強調係統級驗證的重要性，這超越瞭單一模塊的參數測試。本章提供瞭端到端（E2E）的係統性能評估流程，包括：建立標準化的測試目標場景、設計模擬真實工作環境的應力測試（如高低溫循環、振動衝擊），以及如何使用統計過程控製（SPC）方法來界定産品的閤格齣廠標準。 結語 《光電係統集成與應用》不僅僅是一本技術手冊，更是一部係統工程方法的實踐指南。通過對跨學科挑戰的係統化剖析，本書緻力於培養讀者將分散的技術要素高效、可靠地整閤成具有強大功能和優異性能的整體光電係統的能力。讀者將掌握從概念設計到最終驗證的完整工程流程，為未來尖端光電設備的研發奠定堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

一本意外的驚喜之作！初拿到《光學設計》這本書時，我並沒有抱太高的期望，想著大概會是枯燥乏味的理論堆砌，畢竟光學這門學科在很多人印象裏都帶著些許神秘和距離感。然而，翻開第一頁，我就被深深吸引住瞭。作者的筆觸非常生動，仿佛在娓娓道來一個關於光的世界的故事，而不是生硬地講解公式和原理。他巧妙地將抽象的光學概念具象化，通過生活中隨處可見的例子，比如彩虹的形成、凸透鏡成像的魔力，甚至是手機攝像頭如何捕捉世界，將原本復雜的物理現象解釋得清晰易懂。我尤其喜歡書中對曆史的溯源，從古代先哲的猜想到現代科學傢的突破，每一次的進步都充滿瞭智慧的閃光。這不僅讓我對光學有瞭更深的理解，也激發瞭我對科學探索精神的敬佩。書中穿插的插圖和圖錶更是恰到好處，不僅美觀，更精準地傳達瞭信息，讓我這個理工科背景不強的人也能輕鬆跟上思路。我甚至覺得，這本書不僅適閤光學專業的學生，對於任何對世界充滿好奇心的人來說，都是一份絕佳的精神食糧。它打破瞭我對科普讀物的固有認知，原來嚴謹的科學知識，也可以如此充滿詩意和趣味。

評分☆☆☆☆☆

我一直對自然界中光的奇妙現象充滿好奇，尤其是在物理課上接觸到一些基礎的光學知識後，就更加渴望能夠深入瞭解。 《光學設計》這本書，就像一扇打開新世界的大門，為我揭示瞭那些隱藏在日常現象背後的科學原理。作者並沒有使用過於深奧的術語，而是用一種非常平易近人的方式，講述瞭光波的衍射、乾涉，以及光與物質的相互作用。我特彆喜歡書中對全息技術和激光應用的介紹，這些曾經隻存在於科幻小說中的技術，原來是如此真實而又充滿科學依據。它讓我明白瞭，我們習以為常的許多現代科技，都離不開光學設計的支撐。閱讀過程中，我仿佛跟著作者一起，在微觀世界中穿梭，感受著光子的跳躍和波動，理解著鏡麵反射和摺射的奧秘。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維方式的啓迪，它讓我學會用更科學、更理性的眼光去觀察和理解我們身邊的世界。

評分☆☆☆☆☆

我一直對影像技術有著濃厚的興趣，尤其是那些能夠捕捉瞬間之美的相機和鏡頭。因此，當我在書店看到《光學設計》這本書時，立刻就被它所吸引。這本書並沒有像我預期的那樣，僅僅停留在理論的層麵，而是深入淺齣地剖去瞭現代光學器件的“內髒”，讓我這個門外漢也能窺探到一絲門道。作者用非常形象的比喻，解釋瞭鏡頭內部無數鏡片是如何協同工作，將光綫進行精準的摺射和聚焦，最終在傳感器上形成清晰而富有層次感的影像。其中關於像差的論述，讓我恍然大悟，原來那些看似完美的照片背後，隱藏著如此復雜的科學計算和工藝追求。我特彆喜歡書中關於不同類型鏡頭的介紹，比如廣角鏡頭的視角擴張原理，長焦鏡頭的壓縮空間感，以及定焦鏡頭的純粹魅力，這些都為我理解和使用相機提供瞭全新的視角。閱讀過程中，我仿佛置身於一個精密的光學實驗室，看著各種玻璃和金屬在精巧的設計下，煥發齣捕捉世界的能力。這本書讓我對手中的每一張照片，甚至是手機屏幕上的每一個像素，都多瞭一份敬畏和欣賞。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在工程領域工作多年的從業者，我一直深知理論知識與實際應用之間的鴻溝。而《光學設計》這本書，恰恰在我看來，極好地填補瞭這一空白。它不是一本純粹的理論教科書，也不是一本簡單的操作指南，而是將兩者有機地融閤在一起，展現瞭光學設計從概念到實現的完整脈絡。作者在書中詳細闡述瞭各種光學元件的製造公差、錶麵精度要求，以及它們在實際裝配過程中可能遇到的挑戰，並提供瞭相應的解決方案。這種貼近實際的論述，對於我這樣的工程技術人員來說，無疑具有極高的參考價值。我尤其欣賞書中關於公差分析和優化設計的部分，它讓我理解到，一個成功的光學産品，絕不僅僅是數學公式的堆砌，更包含瞭對材料、工藝、成本以及用戶體驗等多方麵的權衡。書中列舉的一些案例，雖然沒有具體的技術參數，但其背後的設計思路和解決問題的邏輯，卻能夠引發我深深的思考，並將其應用到我自身的工作中。這本書讓我看到瞭光學設計的復雜性，也感受到瞭工程人員的智慧與匠心。

評分☆☆☆☆☆

對於我這個已經步入社會的成年人來說，重拾學生時代的求知欲是一件不容易的事。而《光學設計》這本書，卻輕鬆地做到瞭這一點。它以一種非常獨特的視角，將看似遙遠的光學知識，與我們日常生活的方方麵麵緊密聯係起來。書中對於各種照明技術的探討，讓我開始重新審視我傢的燈光，思考什麼樣的光綫纔能帶來更舒適的視覺體驗。關於顯示技術的剖析，更是讓我對手機、電視的屏幕有瞭更深的認識，原來它們背後蘊藏著如此精妙的光學設計。更讓我感到驚喜的是，作者還在書中探討瞭光學在藝術、生物醫學等領域的應用，這些跨學科的結閤，拓展瞭我對光學領域的認知邊界。我從這本書中感受到瞭科學的普適性和強大生命力，它不僅僅局限於實驗室，而是滲透到我們生活的每一個角落。讀完這本書，我不再覺得光學是一個冰冷的科學名詞，而是充滿瞭無限可能和創造力的奇妙領域。

評分☆☆☆☆☆

還是會超級超級超級

評分☆☆☆☆☆

不錯哦書可以

評分☆☆☆☆☆

盡在不言中，紫薯布丁

評分☆☆☆☆☆

不錯哦書可以

評分☆☆☆☆☆

還是會超級超級超級

評分☆☆☆☆☆

沒有視頻，不過內容很好很不錯，物超所值！

評分☆☆☆☆☆

這本書講的很清楚，很有幫助

評分☆☆☆☆☆

盡在不言中，紫薯布丁

評分☆☆☆☆☆

以案例講解的光學教程，常用的都有瞭。