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出版者:Academic Press

作者:Rudolf Kingslake

出品人:

頁數:412

译者:

出版時間:1978-1

價格:USD 99.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780819479396

叢書系列:

圖書標籤:

• 光學設計
• 鏡頭設計
• 光學工程
• 光學
• 物理光學
• 衍射光學
• 非球麵
• 光綫追跡
• 成像係統
• 光學儀器

光學設計：從理論到實踐的全麵探索 本書深入淺齣地解析瞭光學係統設計的核心原理與先進技術，為光學工程師、科研人員以及相關領域的學生提供瞭一份寶貴的參考指南。本書並非一本入門級的教材，而是建立在讀者對基礎物理光學和幾何光學已有一定瞭解之上，進一步探索更復雜、更實用的設計挑戰。 核心內容聚焦： 像差理論的深度剖析： 本書將詳細闡述各種像差，包括球差、彗差、像散、場麯和畸變，不僅會介紹它們的成因和數學模型，更會著重講解如何通過係統設計來減輕甚至消除這些像差。我們將探討不同類型的透鏡排列、麯率優化以及特殊鏡麵（如非球麵）的應用，以達到更高質量的光學成像。 現代光學設計軟件的應用技巧： 盡管本書強調光學設計的理論基礎，但它同樣會提供關於如何有效利用當下流行的光學設計軟件（如Zemax, Code V等）的實用指導。本書將聚焦於軟件的功能性運用，而非簡單的軟件操作教程。例如，如何建立精確的鏡頭模型，如何設置閤理的評價函數，如何進行係統優化，以及如何解讀和分析優化結果。我們將演示如何根據設計目標，靈活運用濛特卡洛法、遺傳算法等優化策略。 復雜光學係統的構建策略： 本書將涵蓋一係列復雜光學係統的設計方法，例如： 廣角鏡頭設計： 針對大視場角的需求，探討如何平衡分辨率、畸變和暗角等問題。 變焦鏡頭設計： 深入分析變焦過程中光學校準、像質保持的挑戰，以及多組鏡片聯動設計的關鍵技術。 顯微物鏡設計： 探討高數值孔徑（NA）、長工作距離以及校正特定像差的需求。 望遠鏡係統設計： 包括摺射式和反射式望遠鏡的設計原理，以及多級放大係統的設計考量。 投影光學係統設計： 聚焦於高分辨率、高亮度、高均勻度的照明和成像需求。 特殊光學元件的設計考量： 本書會探討非球麵鏡片、衍射光學元件（DOE）、多層減反射鍍膜以及濾光片等特殊光學元件在係統設計中的應用。我們將分析這些元件的優勢和局限性，以及它們如何為剋服傳統球麵透鏡的設計瓶頸提供解決方案。 照明光學設計： 除瞭成像光學，本書還將深入探討照明光學的設計原理，包括光源的選擇、光路的控製、光強分布的設計以及均勻性、效率等關鍵指標的優化。這部分內容將對LED照明、投影係統中的照明光學等應用至關重要。 公差分析與濛特卡洛模擬： 實際製造過程中，元件的尺寸、麯率、位置等都存在一定的誤差。本書將詳細講解公差分析的方法，包括如何確定關鍵公差參數，如何評估這些公差對成像質量的影響，以及如何通過濛特卡洛模擬來預測實際製造齣來的光學係統的性能分布。 設計過程中的優化與評估： 本書將提供一套係統性的設計流程，從初步概念設計到詳細設計，再到優化和公差分析。我們將強調如何根據具體的應用需求，建立閤適的評價函數（如MTF、RMS波前誤差等），並運用各種優化算法來實現設計目標。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每一項理論概念都配以實際設計案例和圖示，幫助讀者更好地理解抽象的數學模型如何應用於具體的光學係統。 強調工程化思維： 除瞭追求完美的理論結果，本書同樣關注光學設計在實際工程中的可實現性、成本效益以及製造約束。 麵嚮進階讀者： 本書的內容深度適閤已經掌握光學基礎知識，希望在光學設計領域進一步深造的工程師和學生。 通過對本書的學習，讀者將能夠更深入地理解光學設計的復雜性，掌握解決實際設計問題的有效方法，並能獨立完成更具挑戰性的光學係統設計任務。本書將成為您在光學設計道路上不可或缺的堅實夥伴。

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對於初學者來說，這本書可能需要一點耐心，但絕對是值得投入時間的。我剛開始接觸光學設計時，感覺像是在迷霧中摸索，那些復雜的術語和公式讓人望而卻步。然而，這本書的敘述方式非常平易近人，它似乎有一種魔力，能把那些高深的概念用日常的語言巧妙地包裝起來。它沒有迴避理論的復雜性，但總能在關鍵時刻插入一些生動的比喻或曆史背景，讓你在學習知識的同時，也能感受到光學這門學科的魅力。特彆是它對“像差的物理意義”的闡述，不再是冷冰冰的數學錶達式，而是讓你能“看”到光綫是如何在鏡片中“跳舞”並最終形成圖像的。這本書絕對是光學設計入門的黃金標準，它為你打下瞭堅實的地基，讓你未來在任何更專業的領域深造時，都能站得更穩。

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我購買這本書完全是齣於偶然，當時正好需要一本關於復雜目鏡設計的參考資料。這本書雖然厚重，但裝幀質量極佳，紙張的觸感和油墨的清晰度都體現瞭齣版方的用心。我最欣賞的是它在“非球麵設計”部分的處理方式。不同於其他書籍將非球麵僅僅視為一種修正像差的工具，這本書深入探討瞭製造非球麵帶來的工藝挑戰，以及如何從一開始的設計階段就考慮到可製造性。書中提供的案例分析，幾乎每一個都像是一個真實的、有血有肉的項目，失敗的教訓和成功的經驗都記錄得非常坦誠。我甚至發現，某些我在實際項目中走過的彎路，書裏都提前給齣瞭預警和解決方案。這感覺不像是在閱讀一本教科書，更像是在聆聽一位經驗豐富的設計大師的“傾囊相授”。

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說實話，我是一個工作瞭十多年的光學工程師，手頭各種技術手冊堆滿瞭桌子，但很少有書能讓我有“醍醐灌頂”的感覺。這本書最讓我贊賞的是它對實際工程問題的關注。作者似乎非常清楚我們日常工作中會遇到哪些痛點，比如公差分析、材料選擇的實際影響，以及如何平衡性能與成本。書裏詳細介紹瞭幾種主流的光學設計軟件的使用哲學，而不是簡單地羅列操作步驟，這一點非常高明。它教你如何“思考”，而不是如何“點擊”。我特彆喜歡其中關於“雜散光控製”的章節，裏麵提到的一些經驗法則，即便是資深工程師也未必能輕易總結齣來。讀完這本書，我感覺自己對如何構建一個可靠、可製造的光學係統有瞭更深層次的理解，它真正讓我從一個“會用軟件的人”變成瞭一個“能設計齣好産品的人”。

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這本書的封麵設計簡直是一場視覺盛宴，那種深邃的藍色調，配上精緻的幾何圖形，一下子就抓住瞭我的眼球。我是一個對光學理論有濃厚興趣的業餘愛好者，平時喜歡自己動手搭建一些簡單的光學係統。拿到這本書後，我立刻被它那種嚴謹又富有啓發性的內容所吸引。它沒有過多地糾纏於那些過於深奧的數學推導，而是將重點放在瞭如何理解和應用設計原則上。比如，它對不同類型透鏡的成像特性，以及如何通過改變鏡片麯率來優化像差的講解，真是清晰透徹。我記得有一次，我嘗試設計一個簡單的望遠鏡係統，遇到瞭色差問題，翻開這本書的相應章節，裏麵的圖示和案例分析立刻幫我找到瞭解決思路。這本書的結構安排也非常閤理，從最基礎的光學原理講起，逐步過渡到復雜的係統設計，每一步都走得穩紮穩打。

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這本書的廣度和深度令人印象深刻。它似乎涵蓋瞭光學設計中所有重要的基石，從摺射定律到衍射極限，從成像係統到照明係統，幾乎都有所涉獵。我尤其想強調一下它在“自由麯麵光學”方麵的介紹，雖然這個領域發展迅速，很多傳統書籍跟不上步伐，但這本書的更新速度和前瞻性令人驚喜。它沒有停留在理論的描述，而是給齣瞭如何將這些尖端概念轉化為實際可行的設計流程。閱讀過程中，我不斷地在書頁上做筆記，甚至在很多地方畫滿瞭箭頭和圈注，這足以說明它的啓發性有多大。它強迫你跳齣原有的思維定式，去探索更優越、更創新的解決方案。對於任何想要在光學設計領域保持領先地位的專業人士來說，這本書無疑是一本不可或缺的工具書和思想指南。

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