几何光学·象差·光学设计

第一部分 几何光学

第1章 几何光学的基本概念和基本定律

§1.1 发光点、光线和光束

§1.2 光线传播的基本定律、全反射

§1.3 费马定理

§1.4 物、像的基本概念和完善成像条件

第2章 球面和球面系统

§2.1 概念与符号规则

§2.2 轴上物点经单个折射球面成像

§2.3 物平面以细光束经折射球面成像

§2.4 反射球面

§2.5 共轴球面系统

第3章 平面和平面系统

§3.1 平面镜

§3.2 双平面镜

§3.3 平行平板

§3.4 反射棱镜

§3.5 折射棱镜

§3.6 光的色散

§3.7 光学材料

第4章 理想光学系统

§4.1 理想光学系统及其原始定义

§4.2 理想光学系统的基点和基面，焦距

§4.3 物像位置和放大率、焦距和光焦度、节点

§4.4 光学系统的图解求像

§4.5 光学系统的组合

§4.6 望远镜系统

§4.7 透镜

§4.8 实际光学系统的焦距和基点位置的计算，焦距的测定

第5章 光学系统中光束的限制

§5.1 概述

§5.2 光学系统的孔径光阑、入射光瞳和出射光瞳

§5.3 光学系统的视场光阑、入射窗和出射窗，渐晕光阑

§5.4 平面上空间像的不清晰度，景深

§5.5 远心光学系统

§5.6 光束限制的进一步讨论与光瞳匹配

第6章 光能及其传播计算

§6.1 辐射量与光学量

§6.2 光学量基本概念

§6.3 光学量经光学系统的传输

§6.4 成像光学系统像面的照度

第二部分 像差理论

第7章 球差

§7.1 球差

§7.2 单个折射球面的球差特征

§7.3 初级球差

§7.4 薄透镜和薄透镜系统的初级球差

§7.5 平行平板的球差

第8章 轴外像差

§8.1 轴外像差概述

§8.2 正弦条件与等晕条件

§8.3 彗差

§8.4 像散和像面弯曲

§8.5 畸变

§8.6 初级轴外像差及其与孔径、视场的关系

§8.7 匹兹凡和及其校正方法

第9章 色差

§9.1 位置色差

§9.2 倍率色差

§9.3 初级位置色差和初级倍率色差

§9.4 平行平板的位置色差

§9.5 薄透镜系统的初级位置色差

§9.6 薄透镜系统的初级倍率色差

§9.7 二级光谱

§9.8 光学系统消像差谱线的选择

第10章 光线的光路计算

§10.1 近轴光线的计算

§10.2 子午光线的光路计算

§10.3 沿轴外点主光线的细光束像点的计算

§10.4 共轴球面系统空间光线的光路计算

§10.5 空间光线经非共轴面时的光路计算

§10.6 光程和光程差的计算

第11章 像差综述

§11.1 像差计算综述

§11.2 平行平板的初级像差系数

§11.3 对称光学系统的像差特性

§11.4 初级像差和光阑位置的关系

§11.5 光阑像差及其与物面像差的关系

§11.6 初级像差系数与物面位置的关系

第12章 波像差

§12.1 波像差概念

§12.2 波像差与几何像差的关系

§12.3 参考点移动产生的波像差、焦深

§12.4 波像差的一般表示式

§12.5 波色差及其与几何色差的关系

§12.6 光学系统的像差容限

第三部分 光学设计

第13章 典型光学系统

§13.1 眼睛

§13.2 放大镜

§13.3 显微镜及其照明系统

§13.4 望远镜系统

§13.5 摄影光学系统

§13.6 放映系统

第14章 光学系统初始结构设计

§14.1 简单物镜结构设计

§14.2 P、W形式的初级像差系数和基本像差参量

§14.3 单个薄透镜和双胶合透镜组的基本像差参量

§14.4 P、W方法计算实例

§14.5 双高斯型摄影物镜的设计

§14.6 初始结构设计的查资料法

§14.7 初始结构设计的经验法

§14.8 初始结构设计方法的比较与选择

第15章 特殊光学系统

§15.1 激光光学系统

§15.2 线性成像透镜(f·θ透镜)

§15.3 傅里叶变换透镜

§15.4 光谱分析光学系统

§15.5 光电光学系统

§15.6 梯度折射率透镜

§15.7 光学纤维

第16章 特殊光学表面及其应用

§16.1 非球面的数学表示

§16.2 非球面的光路计算及其关键路径

§16.3 旋转对称非球面的初级像差及在光学系统中的应用

§16.4 特殊连续非球面在光学系统中的应用

§16.5 面形为有限间断的非球面应用简介

§16.6 衍射光学元件的一般表示

§16.7 衍射光学元件的光路计算

§16.8 衍射光学元件在光学系统中的应用

第17章 光学系统质量评价

§17.1 斯特列尔(Strehl)判断

§17.2 瑞利判断

§17.3 分辨率

§17.4 点列图

§17.5 光学传递函数

§17.6 非成像系统质量评价

第18章 光学系统优化设计

§18.1 概述

§18.2 评价函数及其构成

§18.3 阻尼最小二乘法

§18.4 边界条件的处理

§18.5 光学设计时对光学零件加工、装配工艺性的保证

§18.6 多组元光学系统优化设计

§18.7 光学设计过程小结

第19章 常用光学设计软件简介

§19.1 目前常用设计软件的主要功能

§19.2 几个软件各自的特点

§19.3 其他相关软件

§19.4 光学设计者和软件

第20章 光学工程制图和技术要求

§20.1 光学系统图

§20.2 光学工程图中的特殊符号标记

§20.3 胶合件图

§20.4 光学零件图

附录

参考文献

索引

后记

《普通高等教育十一五国家级规划教材·几何光学像差光学设计》可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。 《普通高等教育十一五国家级规划教材·几何光学像差光学设计》是“普通高等教育十一五国家级规划教材”之一，共分20个章节，对几何光学·像差·光学设计作了详细的阐述，具体内容包括平面和平面系统、光学系统中光束的限制、光能及其传播计算、轴外像差、光线的光路计算、光学系统初始结构设计等。