光学机械基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:崔建英 编

出品人:

页数:258

译者:

出版时间:2008-5

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302168720

丛书系列:

图书标签:

• 光学
• 科学
• 光学机械
• 机械设计
• 光学仪器
• 精密仪器
• 机械工程
• 光学工程
• 制造技术
• 测量技术
• 自动化
• 实验技术

好的，以下是一份关于一本名为《光学机械基础》的图书的详细简介，内容力求详实，不涉及该书的实际内容，并且力求自然流畅： --- 图书简介：探寻精密制造与功能集成的理论基石 本书旨在为读者构建一个关于现代工程学中至关重要的两个领域——光学系统设计与精密机械结构实现——之间复杂而紧密的相互作用的全面认知框架。这是一部面向工程技术人员、科研工作者以及相关专业高年级学生的深度参考读物，它聚焦于如何将理论上的光路设计转化为现实世界中稳定、可靠且高性能的物理装置。 在当今科技飞速发展的时代，从先进的医疗成像设备到高精度的激光加工系统，再到下一代空间望远镜，几乎所有依赖于光信号处理和传输的技术，都离不开对光学元件的精准控制与支撑。然而，纯粹的光学理论往往停留在理想化的数学模型层面，而工程实践的挑战则在于如何克服材料限制、环境波动以及制造公差，实现这些理想蓝图。本书正是架设在这两者之间的桥梁。 全书的结构设计，首先从对精密机械设计原则的深入剖析开始。这部分内容详细阐述了支撑和定位光学元件所需的几何精度、热稳定性要求以及刚度考量。我们探讨了各种典型的精密运动机构，例如亚微米级的位移平台、高分辨率的旋转轴承系统，以及用于实现复杂自由曲面光束整形所需的运动学约束设计。重点关注了公差链分析（Tolerance Stack-up Analysis）在确保最终装配精度中的决定性作用，并引入了先进的有限元分析（FEA）方法来预测和优化结构在不同载荷和温度条件下的形变行为。对于材料的选择，书籍也给予了足够的篇幅，比较了低膨胀系数材料（如零德合金、特定陶瓷）与传统金属在热机械耦合环境下的性能差异。 紧接着，本书将视角转向光学系统的机械实现。这是全书的核心论述区域，它将机械设计与光束传输路径紧密结合。我们详细考察了如何设计光学装夹与固定系统，以最小化应力双折射（Stress Birefringence）对光束偏振态的影响，同时保证元件在极端振动环境下的安全。书籍提供了多种关于透镜、反射镜和棱镜的无应力固定方案的工程图示和计算模型。此外，环境适应性设计也是关键议题，包括真空环境下的润滑剂选择、高湿度和腐蚀性环境下的表面防护策略，以及应对冲击和振动载荷的隔离技术。 在涉及复杂多级光学系统的集成时，系统集成与对准技术成为了不可回避的挑战。本书详细介绍了实现光学系统粗调与精调所需的机械装置。例如，如何设计具有高分辨率、低漂移的倾斜、平移（Tip/Tilt/Tip-and-Tip）调整机构，并探讨了基于视觉反馈或干涉仪测量的自动对准算法与机械执行器的协同工作模式。读者将学习到如何将光学系统的性能指标（如点扩散函数、Strehl比）直接映射到机械参数的约束条件上。 此外，本书对特殊光学机械结构也进行了专题讨论。这包括了用于高功率激光系统的热管理机械设计，如何通过水冷或气冷夹具确保元件温度均匀性；以及用于大口径反射镜的柔性支撑系统（Legged Mounts）的设计原理，这类系统旨在利用主动或被动机构补偿镜面在重力或气压变化下的微小形变。 最后，本书强调了制造工艺对最终性能的制约与影响。深入讨论了超精密加工，如金刚石车削、离子束抛光等技术对机械结构表面粗糙度和几何精度的要求，以及如何利用三坐标测量仪（CMM）和光学检验设备对这些精密部件进行质量控制。 总而言之，本书并非一本纯粹的光学理论教材，也不是一本通用的机械设计手册。它是一本专注于将抽象的光学功能需求转化为具体的、可制造、可可靠运行的物理系统的工程指南。它系统性地梳理了从概念设计到最终装配与测试过程中，光学要求与机械实现之间相互制约与促进的复杂工程艺术与科学。通过阅读本书，读者将能够掌握设计高性能、高稳定性光学机械系统的核心思维模式与实用技术。 ---

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这本书在理论深度上的把握也恰到好处，它巧妙地平衡了基础理论的严谨性和工程应用的灵活性。很多教材要么过于偏向纯粹的物理光学推导，让人感觉脱离实际操作；要么又过于偏向简单的应用手册，缺乏对底层原理的探讨。这本书却能做到“两手抓，两不误”。例如，在讲解傅里叶光学在成像中的应用时，它并没有止步于介绍公式，而是深入剖析了傅里叶变换如何体现在系统对物体的空间频率响应上，这直接关联到了我们设计光学传递函数的关键。当我读到关于公差分析的那一章时，那种感觉尤其强烈——作者没有简单地给出一个“允许的误差范围”，而是详细阐述了不同误差源（如装配误差、材料缺陷）如何通过误差传递链最终累积到成像质量上，并提供了几种不同的容忍度设计策略。这使得阅读体验从“学习知识点”转变为“解决实际问题”。

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从一个纯粹的爱好者角度来看，这本书最大的价值在于它成功地构建了一个完整的知识体系框架，将原本分散在光学、机械、材料等多个学科的知识点有机地串联了起来。以前我学习光学时，总觉得机械部分像是一个黑匣子，只知道它是用来“固定”和“调整”镜子的；而学习机械设计时，又觉得光学元件的那些对精度要求简直是天方夜谭。这本书通过将光学系统的“性能指标”（如分辨率、MTF）作为驱动力，反向推导出对机械结构和材料的“约束条件”，让两者之间的关系变得清晰透明。比如，它会解释为什么在低温环境下，必须使用特定的低膨胀系数材料来制作镜架，这不是武断的规定，而是基于材料热力学性质和系统工作温度范围的必然选择。这种跨学科的融会贯通，极大地拓宽了我的视野，让我明白现代精密光学工程是一个高度集成的系统科学。

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我必须说，这本书的图文排版堪称一流，这是我在很多技术书籍中都很少见到的。很多光学机械的书籍，图注往往很简陋，或者图例和文字描述完全脱节，导致读者需要花费大量时间去对照理解。但《光学机械基础》在这方面做得非常出色。每一个关键的光路结构，每一个核心的机械连接件，都有清晰、高质量的工程图示。这些图纸不仅仅是示意图，更像是详细的装配图，标注精准，比例协调。更让我惊喜的是，它在描述复杂装配工艺时，还配上了实际生产中的一些微小细节，比如如何处理不同材料的热胀冷缩问题，或者在真空环境下对精密仪器的固定方法。这部分内容对于我们这些非专业背景的读者来说，提供了宝贵的“幕后知识”，让我们明白一个看似简单的光学仪器背后，凝结了多少工程智慧和工艺挑战。这种注重实践细节的编排，让这本书的实用价值远超了一般的理论教材。

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这本书的封面设计着实让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调搭配着银色的几何图案，立刻就能联想到精密仪器和严谨的科学精神。我本来对光学领域抱着一种好奇但又有些畏惧的态度，毕竟“光学机械”听起来就充满了复杂的计算和晦涩的理论。然而，翻开前几页，我发现作者的叙述方式非常平易近人。它没有一上来就抛出那些让人望而生畏的公式，而是从最基础的光的性质，比如折射、反射这些我们日常生活中都能观察到的现象讲起，然后逐步引导我们进入到光学系统的设计层面。尤其是关于透镜和反射镜的章节，作者竟然能用日常的例子来类比那些复杂的像差问题，比如描述色散的时候，他就拿彩虹来做比方，这让我一下子就抓住了核心概念。读起来丝毫没有枯燥感，感觉就像是有一位经验丰富的工程师在旁边耐心指导你，一步步拆解一个复杂的机械结构，让人很自然地就能理解那些看似高深的原理是如何在实际设备中发挥作用的。这种循序渐进的教学方法，极大地提升了我的阅读兴趣和理解深度。

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这本书的参考资料和附录部分也体现了作者的用心良苦。对于任何一本技术类书籍来说，能提供深入的后续学习路径是衡量其价值的重要标准。我注意到，作者在每一章的末尾都精心挑选了相关的经典文献和标准，而且附录部分包含了大量实用的工程参数表，比如常见光学玻璃的阿贝数范围、标准螺纹的精度等级，以及一些常用的光机连接机构的几何参数建议。这些信息点对于需要立即投入实际项目的人来说，简直是救命稻草，省去了在浩瀚的网络中搜索和验证基础数据的痛苦。更重要的是，书中的一些案例分析，虽然没有直接点明是哪个著名仪器，但其设计思路和解决问题的逻辑，显然是取材于行业内的尖端实践。这种将理论与前沿工程实践相结合的编写风格，使得这本书不仅适合初学者打基础，对于资深工程师进行知识回顾和项目优化也同样具有很高的参考价值。

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