目录

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第1章光学设计目标

1．1光学成像的本质

1．1．1理想成像

1．1．2小孔成像

1．2成像光线追迹的启示

1．2．1光学系统基本概念

1．2．2光线追迹结论：  像差

习题

第2章光学像差与光学系统评价

2．1几何像差

2．1．1球差

2．1．2彗差

2．1．3像散

2．1．4场曲

2．1．5畸变

2．1．6复色像差

2．1．7几何像差计算

2．2波像差

2．2．1波像差的定义

2．2．2波像差的泽尼克多项式描述

2．3设计阶段的光学系统评价方法

2．3．1几何光学评价方法

2．3．2物理光学评价方法

2．3．3信息光学评价方法

习题

第3章光学设计软件Zemax辅助设计

视频讲解： 51分钟，8集

3．1Zemax界面与参数简介

3．1．1用户界面

3．1．2光学系统基本参数设定

3．2Zemax坐标定义与变换

3．3Zemax光学系统像质评价

3．4Zemax优化设计

3．4．1优化函数定义

3．4．2优化操作流程

3．4．3单透镜优化实操

3．4．4优化变量的solve类型

3．5Zemax辅助光学设计总体思路

习题

第4章Zemax像差矫正设计基础

视频讲解： 72分钟，4集

4．1轴上球差矫正

4．1．1缩小相对口径

4．1．2曲率匹配

4．1．3多透镜分裂光焦度

4．1．4非球面

4．1．5齐明透镜

4．2轴外视场相关像差矫正

4．2．1彗差矫正

4．2．2像散矫正

4．2．3场曲矫正

4．2．4畸变矫正

4．3色差矫正

4．3．1色散与玻璃谱系

4．3．2消色差思路

4．3．3二级光谱

习题

第5章望远系统设计

视频讲解： 20分钟，2集

5．1望远镜基本原理与参数指标

5．1．1望远镜原理性结构

5．1．2望远镜“望远”的本质

5．1．3望远镜的分辨率与放大率要求

5．1．4望远镜窗瞳关系

5．2折射式望远镜设计

5．2．1物镜设计

5．2．2目镜设计

5．2．3折射式望远镜总体设计

5．3反射式望远镜设计

5．3．1色差与分辨率矛盾的解决

5．3．2反射式望远物镜设计

5．3．3折反混合式望远镜设计

习题

第6章显微系统设计

视频讲解： 9分钟，1集

6．1放大镜与显微镜原理

6．2显微镜设计参数要求

6．3显微物镜的分类与标识

6．3．1显微物镜分类

6．3．2显微物镜参数标识

6．4显微物镜的典型结构设计

6．4．1显微物镜基本结构

6．4．2显微物镜Zemax设计实例

习题

第7章摄影物镜设计

视频讲解： 50分钟，5集

7．1标准摄影物镜设计

7．1．1库克三片式物镜

7．1．2天塞物镜

7．1．3双高斯物镜

7．1．4系统缩放设计

7．2摄远物镜与广角物镜设计

7．2．1摄远物镜

7．2．2反摄远物镜

7．2．3广角物镜

7．2．4鱼眼镜头与全景成像镜头

7．3远心物镜设计

7．3．1远心物镜基本结构

7．3．2远心物镜设计案例

7．4摄影物镜应用设计案例

7．4．1镜头选型与设计

7．4．2工业相机选型

7．4．3交通监控镜头设计案例

7．4．4线上会议镜头设计案例

习题

第8章投影物镜与光刻投影物镜设计

8．1投影物镜原理与设计

8．1．1投影物镜原理

8．1．2投影物镜设计案例

8．2紫外光刻投影物镜原理与设计

8．2．1半导体制造工艺与光刻机简介

8．2．2光刻投影物镜基本性质

8．2．3光刻投影物镜设计

习题

第9章光学系统多重结构设计

视频讲解： 26分钟，3集

9．1Zemax多重结构设计介绍

9．1．1多重结构光学系统介绍

9．1．2多重结构编辑器

9．2变焦系统及其多重结构设计

9．2．1变焦系统原理

9．2．2变焦系统的参数计算

9．2．3变焦系统Zemax设计示例分析

9．3激光干涉仪及其多重结构设计

9．3．1激光干涉仪基础结构

9．3．2干涉仪Zemax仿真设计

习题

第10章高斯(激光)光学设计

视频讲解： 8分钟，1集

10．1高斯光束传播特性仿真

10．1．1高斯光束自由空间传播特性

10．1．2高斯光束透镜变换特性

10．1．3Zemax高斯光束定义

10．2高斯光束聚焦与准直

10．2．1高斯光束聚焦

10．2．2高斯光束准直

10．2．3高斯光束准直扩束

10．2．4星地激光通信地面传输模拟验证系统设计

10．3FTheta 扫描物镜设计

10．3．1FTheta 扫描物镜设计原理

10．3．2FTheta 扫描物镜设计实例

习题

第11章非成像光学系统与Zemax非序列模式

视频讲解： 24分钟，3集

11．1序列模式中的非成像光学案例

11．1．1显微照明结构设计

11．1．2光谱仪结构设计

11．2Zemax非序列模式

11．2．1非序列模式简介

11．2．2非序列模式光源

11．2．3非序列模式探测器与光线追迹

11．3Zemax非序列模式中的非成像光学案例

11．3．1非序列模式干涉仪结构设计

11．3．2微透镜阵列匀光设计

11．3．3气体吸收池设计

习题

第12章实际成像系统质量评价

12．1星点检验

12．2MTF测试

12．3分辨率检验

12．4相机成像模型与畸变

12．4．1相机成像模型

12．4．2相机标定

习题

第13章激光光学系统波前检测

视频讲解： 13分钟，2集

13．1波前直接检测法

13．1．1基于波前传感器的波前斜率检测

13．1．2基于焦面强度的波前像差反演

13．1．3深度学习在波前恢复中的应用

13．2参考光干涉方法

13．2．1干涉检测原理与结构

13．2．2干涉图相位解调方法：  移相法

13．2．3干涉图相位解调方法：  傅里叶变换法

13．2．4相位解包裹

13．3载波和离焦相位处理

13．4自参考干涉法：  剪切干涉仪

13．4．1平行平板横向剪切干涉仪

13．4．2环形径向剪切干涉仪

习题

第14章光学表面检测

视频讲解： 3分钟，1集

14．1光学表面加工与面形误差

14．1．1光学表面加工方法

14．1．2光学表面面形误差

14．2平面与球面光学元件检测

14．2．1传统检测法

14．2．2干涉测量法

14．2．3干涉检测的参考路误差处理

14．3非球面光学元件表面检测

14．3．1零位检测

14．3．2非零位检测

14．3．3子孔径拼接法

习题

参考文献