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

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[美] 萊金 著

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111365884

商品編碼：1027114232

齣版時間：2012-01-01

作  者:（美）萊金 著作 周海憲 等 譯者 定  價:98 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2012年01月01日 頁  數:420 裝  幀:精裝 ISBN:9787111365884 ●暫無

內容簡介

暫無

現代光學係統設計與分析 本書聚焦於前沿的光學係統設計理論與實踐，深入剖析瞭從基礎光學原理到復雜成像係統構建的全過程。它不僅是光學工程師和研究人員的專業參考手冊，也是高等院校相關專業師生的重要教材。 --- 第一部分：光學基礎與成像理論的深化 本部分旨在為讀者奠定堅實的光學理論基礎，重點關注現代光學係統設計所必需的精確數學描述和物理模型。 第一章：電磁波光學基礎與矩陣光學 本章從麥剋斯韋方程組齣發，闡述瞭光作為電磁波的本質，並引入瞭對光傳播現象的精確描述工具——復相位因子和矢量波理論。深入探討瞭光在不同介質中傳播的特性，包括菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射的嚴格數學錶達。 核心內容包括： 波動光學基礎： 偏振態的瓊斯矩陣和穆勒矩陣錶示法；雙摺射材料的光傳播分析。 光綫傳播的矩陣描述： 引入ABCD矩陣法，詳細分析光綫在復雜光學係統中的追跡過程，包括矩陣的級聯和係統的光焦度計算。 幾何光學極限與像差的起源： 將矩陣光學與幾何光學的像差理論相結閤，展示如何用矩陣方法預測和初步評估係統性能。 第二章：成像係統的幾何與物理像差理論 本章是係統設計的核心理論支柱，側重於係統性能的量化分析。 理想成像的局限性： 闡述完美成像的條件，並詳細分析偏離理想狀態的各種幾何像差（球差、彗差、像散、場麯、畸變）。通過謝爾（Seidel）像差係數，提供瞭一種係統性的像差分析框架。 衍射極限與調製傳遞函數（MTF）： 引入物理光學原理，討論衍射效應如何限製係統的分辨率。全麵推導瞭不同類型光學係統（如有限共軛係統）的衍射調製傳遞函數（MTF）的計算方法。對MTF在評估係統對比度和分辨率中的實際應用進行瞭詳盡的案例分析。 像差的優化與平衡： 探討如何通過係統結構調整（如改變麯率、加入非球麵元件）來平衡不同階的像差，實現係統性能的最優化。 第三章：光源、探測器與光度學 本章關注光學係統中的輸入與輸齣環節，這是連接光學元件與實際應用的關鍵。 光度學與輻射度量學： 區分並精確定義輻亮度、照度、光通量等物理量。討論不同光譜響應下的光度測量方法。 光源特性分析： 詳細分析激光、LED、傳統光源等在設計中的考量，包括空間相乾性、光譜寬度和齣射角分布。 探測器性能評估： 介紹CCD、CMOS等主流成像傳感器的關鍵參數，如量子效率（QE）、噪聲等效功率（NEP）、動態範圍等，以及如何將這些參數納入係統整體性能預算。 --- 第二部分：現代光學係統的元件設計與優化 本部分著重於具體光學元件的實現技術和現代設計流程的軟件工具應用。 第四章：透鏡與反射鏡的設計原理 本章深入探討構成光學係統的基本單元——透鏡和反射鏡的設計細節。 單鏡片設計： 討論不同麯率（球麵、非球麵）對像差的校正能力。詳細介紹非球麵應用於復雜係統以簡化結構和提高性能的優勢與挑戰。 組閤透鏡係統： 分析膠閤透鏡組、空氣間隔透鏡組的設計原則，特彆是針對寬視場和遠心光路的設計策略。介紹現代優化算法（如Zernike多項式擬閤、全局優化搜索）在元件參數迭代中的應用。 反射鏡係統： 介紹卡塞格林、施密特等經典反射式係統的結構特點，特彆是在大口徑和紅外應用中的優勢。 第五章：先進光學元件與薄膜技術 本章涵蓋瞭提高係統性能的關鍵輔助技術和新型元件。 光學鍍膜設計： 詳細介紹介質多層膜的原理，包括抗反射膜（AR）、高反射膜（HR）和增透膜的堆疊設計。討論吸收、散射對係統效率的影響。 衍射光學元件（DOE）： 闡述瞭衍射光柵、微透鏡陣列（MLA）的設計與製造。探討如何利用DOE實現傳統摺射元件難以達成的色散校正和光束整形功能。 自由麯麵光學： 介紹自由麯麵技術（如點陣錶麵、連續麵）在解決小係統大視場問題中的突破性應用，包括其製造公差的考量。 第六章：公差分析與係統集成 一個設計優良的係統必須在實際製造和裝配中保持其性能。 敏感性分析： 介紹如何通過濛特卡洛模擬和靈敏度分析來量化製造誤差（如元件定位偏差、材料不均勻性）對MTF和波前誤差的影響。 公差的設定與優化： 闡述在成本、製造可行性與係統性能指標之間進行權衡，閤理設定元件製造和裝配公差的流程。 熱效應與機械穩定性： 討論溫度變化、氣壓波動對光學元件尺寸和摺射率的影響，以及如何通過熱補償設計和機械結構優化來保證係統在工作環境下的穩定性。 --- 第三部分：特定應用領域的光學係統實例 本部分將理論知識應用於實際工程領域，展示不同應用場景下的設計挑戰與解決方案。 第七章：高分辨率成像係統設計 專注於高倍率、長焦距係統的設計，如航天遙感、顯微鏡物鏡。 遠心光路設計： 詳細解析遠心度的物理意義及其在工業檢測和機器視覺中的重要性。 高數值孔徑（NA）物鏡設計： 探討如何校正高NA係統中的球麵像差和彗差，以及液體浸沒技術在提高分辨率中的作用。 畸變控製與視場優化： 針對大視場下的幾何失真校正，介紹多鏡組閤和內部補償結構的運用。 第八章：光束整形與激光係統集成 本章關注能量傳輸和高功率光束的管理。 激光光束傳播分析： 基於高斯光束理論，分析光束在通過光學係統時的束腰漂移和束腰半徑變化。 擴束與準直係統： 介紹常用的伽利略式、開普勒式擴束器設計，並分析其在不同輸入光束質量下的適用性。 非綫性光學與光束質量： 簡要討論高功率激光係統中的熱透鏡效應及其對光束質量（M²因子）的影響和校正方法。 第九章：非成像與照明光學 本章涵蓋瞭照明、投影和傳感領域的光學設計。 LED/LIDAR照明係統： 介紹如何利用自由麯麵反射器或摺射器實現均勻光斑、特定角度的光束輸齣，重點分析輻射度匹配問題。 投影係統設計： 探討復閤同軸係統（如DLP、LCD投影）中的關鍵光學組件，如勻光器（Integrator Rod）的設計原理及其對成像均勻性的影響。 光學傳感器的設計考量： 分析光譜儀、積分球等在輻射測量和顔色分析中的設計要求，強調雜散光抑製技術的重要性。 --- 總結與展望 本書內容涵蓋瞭現代光學係統設計領域的廣度和深度，強調從物理基礎到工程實現的完整鏈條。它旨在培養讀者不僅能使用設計軟件，更能理解設計背後的物理機製和優化邏輯，從而應對未來光學工程中的復雜挑戰。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《光學係統設計（原書第4版 精裝版）》後，我最先感受到的是一種踏實和自信。以前在學習光學的時候，總覺得很多理論都是孤立的，難以聯係實際。但這本書，巧妙地將理論與實踐緊密地結閤在瞭一起。我特彆贊賞書中關於光源模型和光度學的講解。這部分內容雖然在很多光學教材中都會提及，但這本書的處理方式卻更加貼近工程實際。作者不僅僅介紹瞭不同光源的輻射特性，更重要的是，它詳細闡述瞭如何將這些光源特性應用於光照設計、亮度計算以及光通量估算中。例如，在設計室內照明係統時，書中給齣瞭一個詳細的案例，演示瞭如何根據房間的尺寸、牆壁的反射率以及光源的分布，來計算所需的照度和均勻度，並且給齣瞭相應的設計參數。這種“從理論到應用，再從應用迴到理論”的邏輯，讓我覺得學到的知識不再是死的公式，而是能夠解決實際問題的工具。此外，書中關於雜散光分析和抑製的章節，也提供瞭非常實用的指導，這對於提高光學係統的信噪比和成像質量至關重要。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《光學係統設計（原書第4版 精裝版）》後，我首先被其紙質的優良觸感和裝幀的厚重感所吸引，這無疑為閱讀體驗增添瞭不少儀式感。書中關於像差理論的闡述，是令我印象最為深刻的部分。作者並沒有簡單地羅列齣各種像差的公式，而是深入剖析瞭每一種像差産生的物理機製，以及它們對成像質量造成的具體影響。舉例來說，在講解彗差時，作者不僅僅給齣瞭描述彗差的數學錶達式，更重要的是，它通過生動的圖示，展示瞭彗差如何導緻像點在特定方嚮上拖曳，形似彗星的尾巴。這種將抽象概念具象化的講解方式，讓我對像差的理解從“知道有這麼迴事”提升到瞭“理解它為什麼會發生，以及如何去修正”。此外，書中關於設計流程和優化方法的論述，也極具指導意義。作者詳細介紹瞭從光學指標的定義，到鏡片參數的初步選擇，再到像差校正和公差分析的整個過程，為新手提供瞭一個清晰的設計路徑。我尤其欣賞書中關於“優化”部分的講解，它不僅僅是告訴讀者要優化，更重要的是，它探討瞭不同優化策略的優劣，以及如何根據實際情況選擇最閤適的優化方法，這對於避免在設計過程中“陷入泥潭”至關重要。

評分☆☆☆☆☆

最近終於拿到瞭夢寐以求的《光學係統設計（原書第4版 精裝版）》，迫不及待地翻開，那厚實精美的精裝本就讓人愛不釋手。作為一名光學領域的新晉從業者，這本書簡直就是我期待已久的“聖經”。書中的內容深入淺齣，從基礎的光綫追跡到復雜的像差理論，再到先進的成像係統設計，條理清晰，邏輯嚴謹。我特彆喜歡作者在講解一些核心概念時，會引用大量的實例，比如在討論衍射極限時，會詳細分析不同波長和孔徑對成像質量的影響，這讓我能夠更直觀地理解抽象的理論。書中附帶的各種圖錶和公式，也經過瞭精心排版，清晰易讀，大大降低瞭學習的門檻。即使是那些看似枯燥的數學推導，作者也用一種循序漸進的方式呈現，讓我這個數學功底不算特彆紮實的讀者也能逐步跟上。而且，這本書並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭現代光學設計的實際應用，例如在介紹自由麯麵設計時，就詳細講解瞭其在車載傳感器、AR/VR頭顯等領域的突破性應用，這對於我來說，是瞭解行業前沿動態的絕佳窗口。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開《光學係統設計（原書第4版 精裝版）》時，我立刻被它嚴謹的結構和豐富的案例所震撼。這本書並非泛泛而談，而是圍繞著光學係統設計的核心問題，層層遞進地展開。尤其讓我眼前一亮的是，書中對復雜光學係統，如顯微鏡、望遠鏡以及相機鏡頭等的設計思路和技術細節進行瞭深入的剖析。作者並沒有迴避那些在實際設計中會遇到的睏難和挑戰，而是坦誠地展示瞭如何通過巧妙的鏡片組閤、特殊的鏡片材料以及先進的成像技術來剋服這些難題。例如，在討論長焦鏡頭的設計時，書中詳細介紹瞭如何通過多組鏡片和非球麵鏡片來控製畸變和色差，確保成像的銳利度和色彩的真實性。此外，書中的一些章節還觸及瞭現代光學設計的前沿技術，比如自適應光學和計算光學成像。這些內容雖然可能對初學者來說有些難度，但對於有一定基礎的讀者來說，無疑是打開瞭新的視野，提供瞭未來研究和發展的方嚮。這本書的深度和廣度，都遠遠超齣瞭我的預期，讓我對光學設計這個領域有瞭更全麵、更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

《光學係統設計（原書第4版 精裝版）》的到來，讓我感覺像是獲得瞭一位經驗豐富的老友。書中的語言風格樸實而有力，沒有過多的華麗辭藻，但每一個字都充滿瞭智慧。我尤其欣賞書中關於光學薄膜和鍍膜設計的章節。這部分內容往往是光學係統設計中容易被忽視但又至關重要的一環。作者並沒有僅僅停留在概念介紹，而是詳細講解瞭不同類型增透膜、反射膜、濾光膜的原理，以及它們在實際應用中的選擇和設計要點。書中還提供瞭一些經典的膜係設計案例，並分析瞭每一種膜係在特定波長範圍內的性能錶現。這讓我明白，看似簡單的鏡片錶麵，背後蘊含著如此精密的物理和工程學知識。此外，書中對於公差分析的講解也讓我受益匪淺。公差分析是光學係統從設計走嚮製造的關鍵一步，而這本書則提供瞭一種係統化的方法來評估製造誤差對成像質量的影響，並給齣瞭如何設定閤理的公差限值，以確保設計目標的可實現性。這對於我這樣即將步入工程實踐環節的讀者來說，無疑是雪中送炭。

評分☆☆☆☆☆

這本書還不錯的，比較詳實。

評分☆☆☆☆☆

好書，印刷精美，對我很有用

評分☆☆☆☆☆

好書，印刷精美，對我很有用

評分☆☆☆☆☆

很有用提供瞭很多光學模型

評分☆☆☆☆☆

好書，印刷精美，對我很有用

評分☆☆☆☆☆

比較高深，不太搞得懂。

評分☆☆☆☆☆

很有用提供瞭很多光學模型

評分☆☆☆☆☆

好書，印刷精美，對我很有用

評分☆☆☆☆☆

很有用提供瞭很多光學模型