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第一篇 光学系统设计 1

第一章 引言 1

第一节 对光学系统的要求 1

第二节 光学系统设计过程概述 2

第二章 光学系统的外形尺寸计算 4

第一节 外形尺寸计算的任务 4

第二节 典型光学零件和部件的外形尺寸计算 4

第三节 开昔勒望远镜的外形尺寸计算 10

第四节 伽利略望远镜的外形尺寸计算 13

第五节 具有透镜转象系统的望远系统外形尺寸计算 16

第六节 具有棱镜转象系统的望远系统外形尺寸计算 19

第七节 内调焦望远物镜的外形尺寸计算 22

第八节 生物显微镜的外形尺寸计算 24

第九节 读数显微镜的外形尺寸计算 26

第十节 投影系统的外形尺寸计算 29

第十一节 带有椭圆反射镜照明系统的投影系统外形尺寸计算 34

第三章 光学系统初始结构的计算方法 38

第一节 引言 38

第二节 用代数法求解初始结构 38

第三节 分离双光组物镜的初始结构计算方法 42

第四节 分离三光组物镜的初始结构计算方法 47

第五节 密接双光组物镜的初始结构计算方法 52

第六节 折反射系统的初始结构计算方法 63

第七节 照明聚光系统的初始结构计算方法 86

第八节 各种典型物镜结构的设计思想和象差分析 100

第九节 从已有资料中选择初始结构的方法 114

第四章 计算结果处理与象差校正和平衡方法 121

第一节 概述 121

第二节 计算结果的图示法 122

第三节 象差平衡方法 126

第四节 象差的综合 136

第五节 计算结果的处理方法 139

第六节 用代数法校正象差 142

第七节 用试验法校正象差 152

第八节 用象差变化量表校正象差 159

第九节 用初级象差系数校正象差 164

第十节 用双线图法校正象差 172

第十一节 减小剩余象差的方法 176

第十二节 初级象差理论在象差校正中的应用 179

第十三节 光学玻璃在象差校正中的应用 191

第五章 象质评价和象差公差 196

第一节 象质评价方法简介 196

第二节 用光学传递函数评价成象质量 198

第三节 各种光学系统允许的剩余象差值 200

第四节 光学系统的象差公差 201

第六章 光学系统自动设计 204

第一节 概述 204

第二节 阻尼最小二乘法 207

第三节 适应法 213

第四节 边界条件的处理方法 216

第二篇 光学设计程序 219

第七章 通用多功能光学设计程序(0ADP) 219

第一节 程序的功能和特点 219

第二节 0ADP程序的使用说明 221

第三节 主程序框图和源程序 225

第八章 光学设计中常用的计算和传统设计手段的程序设计 229

第一节 近轴光线的计算程序 229

第二节 倒描近轴光线的计算程序 230

第三节 光瞳位置的计算程序 231

第四节 理想光学特性参数的计算程序 232

第五节 初级象差系数分布的计算程序 233

第六节 空间光线初始值的计算程序 235

第七节 矢量法空间光线的计算程序 237

第八节 求实际入瞳位置的计算程序 241

第九节 轴上点象差的计算程序 243

第十节 轴外点细光束象差的计算程序 245

第十一节 子午宽光束象差的计算程序 247

第十二节 弧矢宽光束象差的计算程序 248

第十三节 缩放焦距的计算程序 249

第十四节 交换光焦度的计算程序 250

第十五节 弯曲透镜的计算程序 252

第十六节 修改参数的计算程序 252

第十七节 透镜的焦距及前后截距的计算程序 256

第十八节 全部象差的计算程序 257

第十九节 象差变化量表的计算程序 265

第九章 适应法自动设计程序 269

第一节 引言 269

第二节 象差函数的选择 269

第三节 不同类型自变量的统一尺度 271

第四节 线性检查和步长控制 273

第五节 象差校正过程和自动排除象差相关的方法 274

第六节 排除象差相关与加快收敛速度 276

第七节 程序的框图和源程序 277

第八节 怎样使用适应法自动设计程序 278

第九节 使用适应法自动设计程序的实例 290

第十章 双优选阻尼最小二乘法自动设计程序 292

第一节 引言 292

第二节 象差函数的选择 292

第三节 权因子的优选 293

第四节 阻尼因子的优选 294

第五节 程序的框图和源程序 295

第六节 怎样使用阻尼最小二乘法自动设计程序 305

第七节 计算实例 307

第三篇 现代光学系统 311

第十一章 激光光学系统 311

第一节 高斯光束的特性 311

第二节 高斯光束的传播 312

第三节 高斯光束的透镜变换 314

第四节 高斯光束的聚焦、准直与扩束 318

第十二章 傅里叶(Fourier)变换光学系统 323

第一节 傅里叶变换物镜 323

第二节 相干光学处理系统 326

第三节 功率谱分析系统 329

第四节 傅里叶全息存储系统 330

第十三章 扫描光学系统 333

第一节 扫描方程式 333

第二节 光学扫描系统 334

第三节 扫描物镜——fθ物镜 335

第四节 棱镜扫描系统 337

第五节 声光扫描系统 339

第六节 全息扫描系统 341

第十四章 光纤光学系统 343

第一节 阶跃型光纤的基本原理 343

第二节 光纤束的传光、传象特性 346

第三节 光纤光学系统的特性 350

第四节 纤维内窥镜光学系统 352

第五节 其它光纤光学系统 357

第六节 梯度折射率光纤原理 359

第七节 自聚焦透镜的等效光学系统 364

第八节 自聚焦透镜成象 368

第九节 自聚焦透镜的象差 377

第十节 自聚焦透镜阵列 379

第十一节 棒状透镜系统 384

第十五章 光电光学系统 390

第一节 几种主要的光电转换器件 390

第二节 红外夜视系统 393

第三节 光电检测系统 394

第四节 光电图象输入系统 396

第五节 电子内窥镜系统 398

参考文献 400