隨著光學設(shè)計CAD技術(shù)的發(fā)展，光學設(shè)計軟件種類繁多，目前，國內(nèi)外使用為廣泛的光學設(shè)計軟件為ZEMAX軟件，而在國內(nèi)現(xiàn)有教材中，利用ZEMAX軟件進行光學設(shè)計的章節(jié)比例偏少，一般占全書的一至二章，嚴重制約了技能型及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，因此本書特點在于：突出ZEMAX設(shè)計實例及使用技巧，有利于高校培養(yǎng)應(yīng)用型光學設(shè)計人才。本書以必需、夠用為度，采用項目式教學，以ZEMAX設(shè)計實例為主線，精選必需的內(nèi)容，其余內(nèi)容引導學生根據(jù)興趣和需要有目的、有針對性自學。在ZEMAX設(shè)計實例內(nèi)容安排上，既包含經(jīng)典光學設(shè)計內(nèi)容，又加入當今熱門領(lǐng)域的相關(guān)設(shè)計實例，努力反映光學領(lǐng)域新進展。此外，本書特點還在于：去掉了傳統(tǒng)教材中像差理論中大量繁瑣的公式推導和理論分析，簡明扼要闡述薄透鏡初級像差理論及像質(zhì)評價理論，便于讀者理解掌握。為與ZEMAX軟件說明書及工具書相區(qū)別，本書簡化了對ZEMAX操作界面的詳細介紹，避免讀者對過厚的書本產(chǎn)生畏難情緒。本書章節(jié)大綱如下：第1部分 光學系統(tǒng)設(shè)計預(yù)備知識第1章 光學系統(tǒng)設(shè)計簡介第2章 光學系統(tǒng)的幾何像差第3章 光學系統(tǒng)的像質(zhì)評價及像差公差第4章 基于ZEMAX軟件的光學系統(tǒng)自動設(shè)計第2部分 基于ZEMAX的光學設(shè)計實訓第5章 ZEMAX界面操作訓練第6章 望遠物鏡設(shè)計訓練第7章 顯微物鏡設(shè)計訓練第8章 目鏡設(shè)計訓練第9章 照相物鏡設(shè)計訓練第3部分 光學系統(tǒng)設(shè)計知識拓展第10章 現(xiàn)代光學系統(tǒng)設(shè)計第4部分 附 錄參考文獻
隨著光電技術(shù)的發(fā)展，為適應(yīng)武漢光谷地區(qū)對光學人才的需求，很多高校都設(shè)有光電方向?qū)I(yè)，如光電信息科學與工程、應(yīng)用物理學（光電方向）等，這些專業(yè)擁有共同的專業(yè)核心課程，如物理光學、應(yīng)用光學等，其中光學系統(tǒng)設(shè)計是與應(yīng)用光學緊密接軌的后續(xù)課程，具有較好的普適性及實踐應(yīng)用性的特點。本教材中使用的ZEMAX軟件是由武漢宇熠公司提供使用的，通過與該公司建立ZEMAX軟件的實訓教學基地，可實現(xiàn)校企合作。本教材可作為該實訓教學基地的實訓教材，具有良好的經(jīng)濟價值，并且對應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的發(fā)展也起到了積極的促進作用。
隨著光學設(shè)計CAD技術(shù)的發(fā)展，光學設(shè)計軟件種類繁多，目前，國內(nèi)外使用為廣泛的光學設(shè)計軟件為ZEMAX軟件，而在國內(nèi)現(xiàn)有教材中，利用ZEMAX軟件進行光學設(shè)計的章節(jié)比例偏少，一般占全書的一至二章，嚴重制約了技能型及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，因此本書特點在于：突出ZEMAX設(shè)計實例及使用技巧，有利于高校培養(yǎng)應(yīng)用型光學設(shè)計人才。本書以必需、夠用為度，采用項目式教學，以ZEMAX設(shè)計實例為主線，精選必需的內(nèi)容，其余內(nèi)容引導學生根據(jù)興趣和需要有目的、有針對性自學。在ZEMAX設(shè)計實例內(nèi)容安排上，既包含經(jīng)典光學設(shè)計內(nèi)容，又加入當今熱門領(lǐng)域的相關(guān)設(shè)計實例，努力反映光學領(lǐng)域新進展。此外，本書特點還在于：去掉了傳統(tǒng)教材中像差理論中大量繁瑣的公式推導和理論分析，簡明扼要闡述薄透鏡初級像差理論及像質(zhì)評價理論，便于讀者理解掌握。為與ZEMAX軟件說明書及工具書相區(qū)別，本書簡化了對ZEMAX操作界面的詳細介紹，避免讀者對過厚的書本產(chǎn)生畏難情緒。
第1部分
光學系統(tǒng)設(shè)計預(yù)備知識
第1章
光學系統(tǒng)設(shè)計簡介
1.1 概述
1.2 儀器對光學系統(tǒng)的設(shè)計要求
1.3 光學系統(tǒng)設(shè)計過程與步驟
第2章
光學系統(tǒng)的幾何像差
2.1 概述
2.2 球差
2.3 彗差
2.4 細光束像散
2.5 細光束場曲
2.6 畸變
2.7 色差
2.8 像差校正技巧的小結(jié)
第3章
光學系統(tǒng)的像質(zhì)評價及像差公差
3.1 概述
3.2 分辨率
3.3 點列圖
3.4 光學傳遞函數(shù)
3.5 相對畸變
3.6 點擴散函數(shù)
3.7 包圍圓能量曲線
3.8 光線追跡曲線
3.9 光程差
3.10 光學系統(tǒng)的像差公差
第4章
基于ZEMAX軟件的光學系統(tǒng)自動設(shè)計
4.1 概述
4.2
ZEMAX優(yōu)化方法介紹
4.3
ZEMAX評價函數(shù)使用
4.4
ZEMAX優(yōu)化設(shè)計要點
第2部分 基于ZEMAX的光學設(shè)計實訓
第5章 ZEMAX界面操作訓練
5.1
ZEMAX簡介及基本界面介紹
5.2 實訓項目1單透鏡的設(shè)計
5.3 實訓項目2消色差單透鏡的設(shè)計
第6章 望遠物鏡設(shè)計訓練
6.1 望遠物鏡設(shè)計的特點
6.2 折射式望遠物鏡的設(shè)計
6.3 實訓項目3雙膠合望遠物鏡的設(shè)計
6.4 反射式望遠物鏡的設(shè)計
6.5 實訓項目4牛頓望遠鏡的設(shè)計
6.6 折反射望遠物鏡的設(shè)計
6.7 實訓項目5斯密特卡塞格林系統(tǒng)的設(shè)計
第7章 顯微物鏡設(shè)計訓練
7.1 顯微物鏡設(shè)計的特點
7.2 顯微物鏡的類型
7.3 實訓項目6低倍消色差顯微物鏡的設(shè)計
7.4 實訓項目7中倍消色差顯微物鏡的設(shè)計
第8章 目鏡設(shè)計訓練
8.1 目鏡設(shè)計的特點
8.2 目鏡的類型
8.3 實訓項目8凱涅爾目鏡的設(shè)計
8.4 實訓項目9廣角目鏡的設(shè)計
第9章 照相物鏡設(shè)計訓練
9.1 照相物鏡的發(fā)展及其基本結(jié)構(gòu)
9.2 照相物鏡的光學特性及設(shè)計特點
9.3 實訓項目10三片式照相物鏡的設(shè)計
9.4 實訓項目11雙高斯照相物鏡的設(shè)計
9.5 實訓項目12變焦距照相物鏡的設(shè)計
第3部分
光學系統(tǒng)設(shè)計知識拓展
第10章 現(xiàn)代光學系統(tǒng)設(shè)計
10.1
光學材料簡介
10.2
紅外光學系統(tǒng)設(shè)計簡介
10.3
紫外光學系統(tǒng)設(shè)計簡介
10.4
激光掃描光學系統(tǒng)設(shè)計簡介
10.5
太赫茲光學系統(tǒng)設(shè)計簡介
10.6
光學系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)驗法則及提示
第4部分
附 錄
附錄1 實訓報告及課程設(shè)計報告指南
附錄2 ZEMAX 操作數(shù)手冊
附錄3 雙膠合透鏡的 表
附錄4 雙膠合薄透鏡參數(shù)表
附錄5 單透鏡參數(shù)表
參考文獻
書單推薦
