光学工程原理

上篇 物理光学

第1章 光的电磁理论

1.1 麦克斯韦方程组

1.2 光的波动方程

1.3 不连续表面的边值条件及光波在界面上的反射和折射

1.4 亥姆霍兹方程的物理意义

习题

第2章 光的干涉及干涉系统

2.1 惠更斯一菲涅耳原理

2.2 单频干涉的相干条件

2.3 产生单频干涉的方法

2.4 典型的双光束干涉仪器简介

2.5 多光束干涉

2.6 法布里一珀罗干涉仪

2.7 光学薄膜和干涉滤光片

2.8 两频率相同、振动方向相同、传播方向相反的光波干涉——驻波

2.9 双波长干涉

2.10 双频干涉

习题

第3章 光的衍射

3.1 标量波衍射理论菲涅耳一基尔霍夫衍射公式

3.2 圆孔衍射

3.3 光学系统像点附近的光强空间分布、瑞利（Rayleigh）判断与斯托列尔（Strehl）准则

3.4 圆屏（球）和圆环衍射

3.5 矩孔衍射、狭缝衍射、衍射光栅

3.6 傅里叶（Fourier）光学、光学信息处理、全息术简介

3.7 光学传递函数简介

3.8 二元光学简介

3.9 无衍射光束与零阶贝塞尔函数

习题

第4章 光的偏振

4.1 偏振光和自然光——偏振态与偏振度

4.2 单色平面光波在各向异性均匀介质中的传播

4.3 光波经单轴晶体的折射

4.4 偏振器件

4.5 偏振光和偏振器件的矩阵表示

4.6 声光效应、电光效应、磁光效应简介

习题

下篇 应用光学

第5章 几何光学的基本定律及光学系统

5.1 几何光学的基本定律和成像的概念

5.2 光学系统成像的概念及完善成像的条件

5.3 光路计算公式

5.4 共轴球面系统的放大率和拉亥不变量

习题

第6章 理想光学系统

6.1 理想光学系统的物像共轭理论

6.2 理想光学系统的基点和基面

6.3 理想光学系统的物像关系

6.4 理想光学系统的组合

6.5 单透镜

6.6 等效节点、透镜及透镜系统的动态成像特性

习题

第7章 平面和平面镜系统

7.1 平面反射镜

7.2 平行乎板

7.3 反射棱镜

7.4 反射棱镜的动态方向共轭关系

7.5 折射棱镜和光契

习题

第8章 光学系统中的光束限制

8.1 光学系统的孔径光阑和视场光阑

8.2 渐晕

8.3 光学系统的景深

8.4 远心光路

习题

第9章 光度学基础和色度学简介

9.1 辐射量和光度量及其单位

9.2 光在介质中传播时光度量的变化规律

9.3 成像系统像面的光照度

9.4 光学系统光能损失计算

9.5 色度学简介

9.6 CIK标准色系统及标准照明体和标准光源

习题

第10章 眼睛与目视仪器

10.1 眼睛

10.2 放大镜

10.3 显微系统

10.4 望远系统

10.5 目镜

习题

第11章 摄影系统

11.1 摄影物镜的光学特性

11.2 摄影物镜的类型

习题

第12章 几何像差概述及光学设计

12.1 几何像差概述

12.2 初级像差理论简介及讨论

12.3 光学设计

习题

第13章 光学系统的质量指标

13.1 分辨率

13.2 光电系统的总体质量评价

第14章 现代光学系统

14.1 激光

14.2 激光光束探讨

14.3 激光准直扩束和压缩系统

14.4 扫描光学系统

14.5 扫瞄、模拟光学系统

14.6 虚拟、增强现实系统

14.7 稳像光学系统

参考文献

《光学工程原理》以作者多年从事光学工程专业的教学和科研成果为基础，主要讲述了物理光学和应用光学两大光学工程的分支：在物理光学部分首先推导出菲涅耳衍射的复振幅和光强解析表达式，并解释了其物理意义。对光学系统像点附近的光强空间分布、瑞利判断和斯托列尔准则、激光光束、无衍射光束等提出了独特的见解。应用光学部分在光学设计理论上有了新的突破，提出了波差法和最小偏向角法，并阐述了多年积累的典型光学系统知识。书中结合变焦系统及基于棱镜动态成像特性的扫描系统等介绍部分动态光学知识。
《光学工程原理》力求为光学工程相关专业的学生和工程技术研究人员等提供光学工程分析、设计的基本理论，先进技术和最新方法。