基本信息
書名:全新正版 ZEMAX光學設計超級學習手冊
定價:59.00元
作者:林曉陽著
齣版社:人民郵電齣版社
齣版日期:
ISBN:9787115345851
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容全麵,結構清晰;
講解細緻,循序漸進。
工程應用實例豐富;所有實例均經過精心設計與篩選,代錶性強。
內容提要
《ZEMAX光學設計超級學習手冊》以ZEMAX 2010作為軟件平颱,詳細講解瞭ZEMAX在光學設計中的使用方法與技巧,幫助讀者盡快掌握ZEMAX這一光學設計工具。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》結閤作者多年的使用和開發經驗,通過豐富的工程實例將ZEMAX的使用方法詳細介紹給讀者。全書共分為11章,主要講解瞭ZEMAX的使用界麵和基本功能,光學像差理論和成像質量的評價,以及各種透鏡和目鏡、顯微鏡、望遠鏡等目視光學係統的設計。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》注重基礎,內容詳實,突齣實例講解,既可以作為光學設計人員、科研人員等相關專業人士的工具書,也可以作為相關專業高年級本科生、研究生的學習教材。
目錄
目 錄
章 ZEMAX入門 1
1.1 ZEMAX的啓動與退齣 1
1.2 用戶界麵 3
1.2.1 窗口類型 4
1.2.2 主窗口介紹 4
1.2.3 文件菜單 5
1.2.4 編輯菜單 6
1.2.5 係統菜單 16
1.2.6 分析菜單 20
1.2.7 工具菜單 20
1.2.8 報告菜單 29
1.2.9 宏指令菜單 32
1.2.10 外擴展菜單 32
1.2.11 窗口菜單 33
1.2.12 幫助菜單 34
1.3 ZEMAX常用操作快捷鍵 34
1.3.1 放棄長時間計算 34
1.3.2 快捷方式的總結 35
1.4 本章小結 36
第2章 像質評價 37
2.1 外形圖 37
2.1.1 二維外形圖 37
2.1.2 3D外形圖 38
2.1.3 陰影圖 39
2.1.4 元件圖 39
2.1.5 ISO元件圖 41
2.2 幾何光學像質量評價 41
2.2.1 特性麯綫 41
2.2.2 點列圖 43
2.2.3 調製傳遞函數 46
2.2.4 點擴散函數 48
2.2.5 波前 51
2.2.6 麯麵 52
2.2.7 均方根 53
2.2.8 像差係數(Aberration Coefficients) 54
2.2.9 雜項(Miscellaneous) 56
2.3 能量分析 61
2.3.1 能量分布 62
2.3.2 照度 62
2.4 像分析 64
2.4.1 模擬圖像 64
2.4.2 雙目分析 68
2.4.3 計算 68
2.5 其他 69
2.5.1 玻璃和梯度摺射率 69
2.5.2 通用圖錶 70
2.5.3 偏振狀態 71
2.5.4 鍍膜(Coatings) 72
2.5.5 物理光學(Physical Optics) 73
2.6 本章小結 73
第3章 初級像差理論與像差校正 74
3.1 幾何像差與像差錶示方法及像差校正 74
3.1.1 球差 74
3.1.2 慧差 79
3.1.3 像散 85
3.1.4 場麯 89
3.1.5 畸變 95
3.1.6 色差(ColorAberration) 98
3.2 厚透鏡初級像差 103
3.3 薄透鏡初級像差 105
3.4 像差校正和平衡方法 106
3.5 本章小結 106
第4章 ZEMAX基本功能詳解 107
4.1 ZEMAX 3種優化方法 107
4.1.1 優化方法選擇 107
4.1.2 Global Search和Hammer Optimization區彆 108
4.1.3 局部優化(Optimization)缺點 112
4.1.4 全局搜索優勢 112
4.2 ZEMAX評價函數使用方法 114
4.2.1 優化中的術語定義 114
4.2.2 評價函數方程錶達 115
4.2.3 波前優化方法 118
4.2.4 光斑尺寸優化方法 120
4.2.5 角譜半徑優化方法 121
4.3 ZAMAX多重結構使用方法 122
4.3.1 實例一:模擬元件的變化 123
4.3.2 實例二:衍射級次顯示 127
4.3.3 實例三:分光闆模擬 131
4.4 ZAMAX坐標斷點使用方法 137
4.4.1 ZEMAX坐標係 137
4.4.2 自帶坐標斷點使用方法 139
4.4.3 坐標斷點麵使用方法 139
4.4.4 樣例一:鏇轉角度的優化方法 140
4.4.5 樣例二:使用坐標斷點尋找主光綫位置及方嚮 143
4.4.6 樣例三:坐標返迴的使用方法 144
4.5 本章小結 147
第5章 公差分析 148
5.1 公差 148
5.1.1 誤差來源 148
5.1.2 設置公差 149
5.1.3 公差操作數 149
5.2 默認公差的定義 150
5.2.1 錶麵公差 151
5.2.2 元件公差 152
5.3 公差分析3種法則 153
5.3.1 靈敏度分析 153
5.3.2 反轉靈敏度分析 154
5.3.3 濛特卡羅分析 154
5.4 公差過程的使用 157
5.4.1 公差分析的執行 157
5.4.2 雙透鏡的公差分析 160
5.5 本章小結 166
第6章 非序列模式設計 167
6.1 ZEMAX中非序列模型介紹 167
6.1.1 模型類彆 167
6.1.2 麵元反射鏡 168
6.1.3 光源分布 169
6.1.4 棱鏡 172
6.1.5 光綫分束 173
6.1.6 散射 175
6.1.7 衍射光學元件 177
6.1.8 相乾模擬 178
6.1.9 復雜幾何物體創建 179
6.1.10 吸收分析 181
6.2 創建非序列光學係統 182
6.2.1 建立基本係統特性 183
6.2.2 創建反射鏡 185
6.2.3 光源建模 186
6.2.4 鏇轉光源 187
6.2.5 放置探測器 189
6.2.6 跟蹤分析光綫探測器 190
6.2.7 增加凸透鏡 192
6.2.8 光綫跟蹤分析和偏振損耗 194
6.2.9 增加矩形ADAT光縴 195
6.2.10 使用跟隨解定位探測器 198
6.2.11 整個係統光綫追跡 198
6.3 將序列麵改成非序列物體 199
6.3.1 轉變NSC的工具 199
6.3.2 初始結構 200
6.3.3 使用轉換工具 202
6.3.4 插入非序列光源 203
6.3.5 插入探測器物體 205
6.4 模擬混閤式非序列(NSC with Ports) 208
6.4.1 序列/非序列模式 208
6.4.2 建立非序列組件 211
6.4.3 定義多焦透鏡 212
6.4.4 帶狀優化 215
6.4.5 目標局部 216
6.4.6 係統性能 217
6.4.7 運行影像分析性能之優化 218
6.4.8 終設計 219
6.5 優化非序列光學係統 219
6.5.1 Damped Least Squares和Orthogonal Descent 220
6.5.2 建立係統 222
6.5.3 評價函數 223
6.5.4 自由麯麵反射鏡 224
6.5.5 優化 226
6.6 本章小結 228
第7章 基礎設計實例 229
7.1 單透鏡設計 229
7.1.1 ZEMAX序列模式簡介 229
7.1.2 單透鏡係統參數 231
7.1.3 單透鏡初始結構 233
7.1.4 單透鏡的變量與優化目標 235
7.1.5 單透鏡優化結果分析與改進設計 237
7.2 雙膠閤消色差透鏡設計 240
7.2.1 雙膠閤透鏡設計規格參數及係統參數輸入 241
7.2.2 雙膠閤透鏡初始結構 242
7.2.3 設置變量及評價函數 244
7.2.4 優化及像質評價 245
7.2.5 玻璃優化——校正色差 247
7.3 牛頓望遠鏡設計 249
7.3.1 牛頓望遠鏡來源簡介及設計規格 249
7.3.2 牛頓望遠鏡初始結構 251
7.3.3 添加反射鏡及遮攔孔徑 253
7.3.4 修改反射鏡以提高MTF 258
7.4 變焦鏡頭設計 260
7.4.1 變焦鏡頭設計原理介紹 261
7.4.2 變焦鏡頭設計規格及參數輸入 261
7.4.3 多重結構實現變焦 263
7.4.4 變焦鏡頭的優化設置 265
7.5 掃描係統設計 268
7.5.1 掃描係統參數 269
7.5.2 多重結構下的掃描角度設置 273
7.6 本章小結 276
第8章 目視光學係統設計方法 277
8.1 人眼光學係統的創建 277
8.1.1 眼睛概述 277
8.1.2 眼睛模型 277
8.1.3 使用ZEMAX創建人眼模型結構 278
8.2 放大率與視覺 281
8.2.1 近距離物體成像標準 281
8.2.2 小型放大鏡放大率 281
8.3 本章小結 284
第9章 目鏡設計 285
9.1 目鏡介紹 285
設計案例一:惠更斯目鏡 286
設計案例二:冉斯登目鏡 288
設計案例三:凱爾納目鏡 290
設計案例四:RKE目鏡 292
設計案例五:消畸變目鏡 294
設計案例六:對稱式目鏡 297
設計案例七:埃爾弗目鏡 299
設計案例八:西德莫爾目鏡 301
設計案例九:RKE廣角目鏡 304
9.2 目鏡調焦 306
9.3 本章小結 311
0章 顯微鏡設計 312
10.1 技術指標 312
10.1.1 基本係統技術要求 312
10.1.2 分辨率目標和極限 312
10.2 10倍物鏡初始透鏡形式 313
10.2.1 顯微鏡設計步驟 313
10.2.2 物鏡與目鏡的連接 319
10.3 本章小結 322
1章 望遠鏡設計 323
11.1 天文望遠鏡 323
11.1.1 天文望遠鏡設計步驟 323
11.1.2 分辨率與衍射極限 328
11.2 地上望遠鏡 328
11.3 本章小結 334
作者介紹
文摘
序言
我是一位光學工程專業的學生,目前正在學習光電信息專業方嚮。在學校的課程中,我們接觸到瞭不少光學設計的理論知識,也開始使用 ZEMAX 進行一些簡單的模擬。然而,我發現書本上的理論往往比較抽象,而 ZEMAX 的操作又比較繁瑣,兩者之間的聯係常常難以建立。這本書的名字“全新正版 ZEMAX光學設計超級學習手冊”讓我看到瞭希望,我希望它能夠在我學習理論和實踐之間架起一座橋梁。我期待書中能夠用清晰易懂的語言,將復雜的物理光學概念與 ZEMAX 中的具體實現相結閤,讓我能夠更好地理解為什麼在軟件中要這樣操作。同時,我也希望能有不同復雜度的案例分析,從基礎的透鏡設計到復雜的成像係統,能夠循序漸進地引導我掌握 ZEMAX 的應用。這本書如果能幫助我理解“為什麼”,而不僅僅是“怎麼做”,那將是對我學業的巨大幫助。
評分我是一名光學産品工程師,平時工作中會接觸到各種光學器件的選型和初步設計。雖然公司有專門的光學設計團隊,但我個人也想提升這方麵的能力,以便更好地與他們溝通,並能獨立完成一些初步的設計評估。看到這本書,我感覺它可能正是我所需要的。我希望書中能夠包含一些實用的設計流程和經驗分享,比如如何根據産品需求快速搭建一個初步的光學模型,如何進行閤理的設計參數設定,以及在初步設計階段需要注意的關鍵點。另外,我對書中的公差分析和優化設計部分特彆感興趣,因為在實際産品開發中,這些環節往往是影響産品性能和成本的關鍵。如果這本書能提供一些關於如何進行有效公差分析和迭代優化的指導,那將對我非常有價值。我期待它能幫助我更高效地完成日常工作,並為公司的産品開發貢獻更多力量。
評分初次接觸 ZEMAX 軟件,我真的是一頭霧水,網絡上零散的教程看瞭不少,但總感覺不成體係,學習效率不高。這次偶然看到這本書,名字聽起來就特彆“硬核”,我一直希望有一本能夠係統地、深入地講解 ZEMAX 操作和光學設計原理的書籍,而這本書的齣現,無疑是給我打瞭一劑強心針。雖然還沒來得及深入閱讀,但從目錄和簡介中,我能感受到作者在內容上的精心編排。它似乎不是那種泛泛而談的介紹,而是真正希望讀者能夠“學會”ZEMAX,並且能夠運用它來解決實際的光學設計問題。我非常期待書中能有詳細的操作步驟、案例分析,能夠帶領我一步一步地從零基礎走嚮熟練掌握,甚至能夠融會貫通,靈活運用到各種復雜的光學係統設計中去。我特彆關注它在講解光學設計思維和方法論方麵的深度,因為我知道 ZEMAX 隻是工具,更重要的是背後的設計理念。希望這本書能幫助我建立起一套完整的光學設計知識體係,讓我能夠自信地麵對各種光學設計挑戰。
評分作為一個已經使用 ZEMAX 有一段時間的設計人員,我一直覺得自己的知識體係存在一些“短闆”,很多時候隻能停留在軟件操作的錶麵,而對於更深層次的光學原理和優化方法,總感覺隔靴搔癢。看到這本書的標題,我立刻被吸引瞭,因為它承諾的是“超級學習手冊”,這暗示著它可能不僅僅是基礎操作的羅列,而是能夠幫助使用者實現“質的飛躍”。我尤其希望書中能夠深入剖析 ZEMAX 中各種優化算法的原理和適用場景,以及如何有效地利用這些工具來解決實際設計中遇到的像像差校正、公差分析等棘手問題。另外,關於如何構建高效的光學設計流程,以及如何將理論知識與軟件實踐相結閤,也是我非常期待的內容。我希望這本書能讓我對 ZEMAX 的理解上升到一個新的高度,不僅僅是把它當做一個繪圖工具,而是能夠真正發揮其強大的分析和優化能力,設計齣更優、更具創新性的光學係統。
評分作為一個光學愛好者,我一直對光學設計和 ZEMAX 軟件充滿好奇。雖然我沒有專業的背景,但我對光學成像的原理和技術一直抱有濃厚的興趣,也希望能通過學習 ZEMAX 軟件來親手設計一些有趣的光學係統,比如DIY一個望遠鏡或者微距鏡頭。我非常期待這本書能夠從一個非常基礎的層麵開始講解,即使對於完全沒有光學基礎的讀者也能理解。我希望書中能夠包含很多可視化和圖解,幫助我理解抽象的光學概念,並且有大量的實例操作,讓我能夠跟著一步一步地學會如何使用 ZEMAX。我希望能通過這本書,不僅僅是學會軟件操作,更能體會到光學設計的魅力,甚至能夠啓發我創造齣一些屬於自己的光學作品。對於我這樣的業餘愛好者來說,一本能夠寓教於樂,並且能真正帶我入門的書籍,是最寶貴的。
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