本書分別基于近軸近似、矢量形式的斯涅爾定律，通過偏轉矢量疊加、非近軸光線追跡來研究旋轉雙棱鏡系統(tǒng)的光束偏轉機制�；诖死碚摲治龌A，探討系統(tǒng)出射光束指向與兩棱鏡旋轉角位置間的內在聯(lián)系，并進一步針對目標跟蹤應用需求，分析棱鏡旋轉驅動與控制的非線性問題及奇異點問題。通過非近軸光線追跡，分析影響光束指向精度的誤差源，給出指向誤差與各誤差源誤差量之間的定量關系并估測各誤差源的誤差容限。針對系統(tǒng)的光束掃描應用，研究光束掃描路徑、掃描圖樣、掃描性能與系統(tǒng)結構、棱鏡旋轉動態(tài)特性之間的聯(lián)系。針對系統(tǒng)的視軸指向控制應用，分析棱鏡引起的成像畸變及其校正方法，探討成像跟蹤中的視軸調節(jié)模型和方法。通過分析棱鏡內表面的全反射，探討旋轉雙棱鏡系統(tǒng)的光束限制問題。
本書可為光學掃描、光電跟蹤等領域的科研工作者和技術人員提供參考，也可供高校相關專業(yè)老師及博士、碩士、本科生參閱。
周遠，湖南瀏陽人，1976年12月生。中國科學院電工研究所博士畢業(yè)，現(xiàn)為長沙學院電子信息與電氣工程學院副教授、中國光學學會會員、湖南省光學學會理事。主要研究方向為激光光束掃描、高分辨率成像等。承擔湖南省自然科學基金項目、中國博士后基金項目等省部級科研項目5項，市廳級項目2項，橫向項目2項，參與研究國家自然科學基金項目3項。在《Applied optics》《中國光學學報》等刊物以第一作者身份發(fā)表科研論文數十篇，主編教材1本，參寫論文多篇。
第1章 光束偏轉技術概述
1.1 光束偏轉技術的應用背景
1.2 光束偏轉裝置的性能評價指標及技術難點
1.3 常見光束偏轉裝置分類
1.3.1 機械式束轉系統(tǒng)
1.3.2 非機械式束轉系統(tǒng)
1.3.3 微機械式束轉系統(tǒng)
第2章 旋轉雙棱鏡光束偏轉技術概述
2.1 旋轉雙棱鏡光束偏轉系統(tǒng)
2.2 旋轉雙棱鏡光束偏轉技術中需要研究的關鍵問題
2.3 旋轉雙棱鏡光束偏轉技術研究現(xiàn)狀
2.3.1 旋轉雙棱鏡光束偏轉基本理論研究
2.3.2 旋轉雙棱鏡光束偏轉中的關鍵問題研究
2.4 旋轉雙棱鏡光束偏轉設備開發(fā)
2.5 旋轉雙棱鏡光束偏轉技術應用
2.5.1 激光光束指向控制
2.5.2 成像視軸指向控制
第3章 旋轉雙棱鏡光束偏轉理論
3.1 旋轉雙棱鏡光束偏轉基本概念描述
3.1.1 光束方向的描述
3.1.2 旋轉雙棱鏡束轉系統(tǒng)的描述
3.2 單個棱鏡的光束偏轉
3.3 近軸近似理論模型分析旋轉雙棱鏡光束偏轉
3.3.1 基于近軸近似理論模型及分析方法解決正向解問題
3.3.2 基于近軸近似理論模型及分析方法解決逆向解問題
3.4 非近軸光線追跡理論模型分析旋轉雙棱鏡光束偏轉
3.4.1 矢量形式的斯涅爾定律
3.4.2 基于非近軸光線追跡理論模型及分析方法解決正向解問題
3.4.3 基于非近軸光線追跡理論模型及分析方法解決逆向解問題
3.5 兩種理論模型分析結果的對比
3.5.1 兩種理論模型方法得出的正向解對比分析
3.5.2 兩種理論模型方法得出的逆向解對比分析
3.6 本章小結
第4章 光束轉向率與棱鏡轉速間的非線性關系
4.1 概述
4.2 光束轉向率與棱鏡轉速間的非線性分析
4.2.1 目標指向偏轉角度的分析
4.2.2 徑向和切向運動目標跟蹤中光束轉向率與棱鏡轉速間的關系
4.2.3 任意路徑運動目標跟蹤中光束轉向率與棱鏡轉速間的關系
4.3 奇異性問題分析
4.3.1 觀測場中央限制區(qū)分析
4.3.2 觀測場邊緣限制區(qū)分析
4.4 本章小結
第5章 旋轉雙棱鏡光束指向誤差分析
5.1 光學元件加工誤差導致的光束指向誤差
5.1.1 折射系數誤差引起的系統(tǒng)指向誤差
5.1.2 棱鏡頂角誤差引起的系統(tǒng)指向誤差
5.2 棱鏡轉角方位誤差導致的光束指向誤差
5.3 系統(tǒng)裝配誤差導致的光束指向誤差
5.3.1 棱鏡傾斜引起的指向誤差
5.3.2 旋轉軸傾斜引起的指向誤差
5.4 本章小結
第6章 旋轉雙棱鏡光束掃描研究
6.1 旋轉雙棱鏡光束掃描分析方法
6.2 光束一維線掃描及圓周掃描
6.3 光束二維面掃描
6.3.1 兩棱鏡同向旋轉時光束二維面掃描
6.3.2 兩棱鏡反向旋轉時光束二維面掃描
6.4 旋轉雙棱鏡多種掃描的綜合分析
6.5 本章小結
第7章 旋轉雙棱鏡的成像視軸指向控制應用
7.1 旋轉雙棱鏡引起的成像畸變
7.1.1 物空間入射光線描述
7.1.2 旋轉雙棱鏡中成像光線的追跡
7.1.3 成像畸變分析
7.2 逆向光線追跡實現(xiàn)成像畸變校正
7.2.1 逆向光線追跡方法及成像畸變仿真
7.3 成像畸變及其校正的實驗驗證和分析
7.4 基于旋轉雙棱鏡的成像跟蹤分析
7.4.1 基于旋轉雙棱鏡的成像視軸調節(jié)模型
7.4.2 目標像點脫靶量與目標指向相對系統(tǒng)視軸偏離量之間的非線性關系
7.5 成像跟蹤中視軸調節(jié)需要的棱鏡旋轉角
7.6 本章小結
第8章 旋轉雙棱鏡系統(tǒng)中的光束限制
8.1 系統(tǒng)光束傳輸限制分析
8.2 棱鏡表面入射角分析
8.2.1 在軸入射光束在棱鏡各表面上的入射角分析
8.2.2 軸外入射光束在棱鏡各表面上的入射角分析
8.3 光束傳輸限制導致的系統(tǒng)結構和性能限制
8.3.1 在軸入射光束傳輸限制導致的棱鏡頂角、旋轉角位置及系統(tǒng)偏轉力限制
8.3.2 軸外入射光束傳輸限制導致的系統(tǒng)角孔徑和系統(tǒng)角視場限制
8.4 本章小結
參考文獻
書單推薦
