现代光学设计方法（第2版）/工业和信息化部“十二五”规划教材 [Modern Optical Design(2nd Edition)] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

李林，黄一帆，王涌天 著

图书标签:

• 光学设计
• 现代光学
• 光学工程
• 工业和信息化部
• 教材
• 十二五规划
• 设计方法
• 光系统
• 光学仪器
• 光学原理

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568202176

版次：2

商品编码：11685779

包装：平装

丛书名： 工业和信息化部“十二五”规划教材

外文名称：Modern Optical Design(2nd Edition)

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：508

字数：760000

内容简介

　　《现代光学设计方法（第2版）/工业和信息化部“十二五”规划教材》首先介绍光学设计的基础知识和像差理论，然后以国外先进的光学设计软件Zemax作为基础，详细介绍采用Zemax设计新型光学系统的方法。《现代光学设计方法（第2版）/工业和信息化部“十二五”规划教材》紧密结合当前各应用领域的最新的一些光学系统，内容基本上可以分为7个部分。第1部分是光学系统的像质评价，这是设计一个光学系统所必备的基础知识。第2部分是光学自动设计的原理与程序，介绍了适应法和阻尼最小二乘法这两种常用的光学自动设计程序的特点和使用方法。第3部分是变焦距系统的原理与程序，讨论了变焦距系统的像差计算与自动设计问题。第4部分是光学系统的公差分析与计算，介绍了公差分析计算软件的原理与编程特点。第5部分是光学系统的环境温度分析与无热设计，讨论了环境温度对光学系统的影响及利用衍射光学元件进行无热设计的原理与方法。第6部分是典型光学系统设计，应用所介绍的光学设计程序对望远系统、显微镜物镜和照相物镜等进行了实际设计，并对所设计的例子进行了像质评价。第7部分是对偏振像差、非球面应用、计算机辅助光学装调、衍射光学元件、非成像光学系统、空间光学系统、红外光学系统以及其他一些光电系统进行了介绍。
　　《现代光学设计方法（第2版）/工业和信息化部“十二五”规划教材》可作为从事光学设计的专业人员及高等院校光学专业教师和研究生的教学和参考用书。

内页插图

目录

第1章 光学系统像质评价方法
1.1 概述
1.2 光学系统的坐标系统、结构参数和特性参数
1.3 检测阶段的像质评价指标——星点检验
1.4 检测阶段的像质评价指标——分辨力测量
1.5 几何像差的定义及其计算
1.6 垂轴像差的概念及其计算
1.7 几何像差计算程序ABR的输人数据与输出结果
1.8 几何像差及垂轴像差的图形输出
1.9 用波像差评价光学系统的成像质量
1.10 光学传递函数
1.11 点列图
1.12 包围圆能量

第2章 光学自动设计原理和程序
2.1 概述
2.2 阻尼最小二乘法光学自动设计程序
2.3 光学自动设计的全局优化
2.4 适应法光学自动设计程序
2.5 典型光学设计软件介绍
2.5.1 国内实用软件
2.5.2 国外著名软件
本章附录

第3章 公差分析与计算
3.1 概述
3.2 公差设计中的评价函数
3.3 光学公差的概率关系
3.4 公差设计中的随机模拟检验
3.5 公差设计中的偏心光路追迹

第4章 目视光学系统
4.1 薄透镜系统的初级像差理论
4.2 望远镜物镜设计
4.3 望远镜物镜设计实例
4.3.1 用Zemax软件对双胶合望远镜物镜进行优化设计
4.3.2 大相对孔径望远镜物镜设计
4.3.3 摄远物镜设计
4.3.4 反射式物镜设计
4.3.5 折反射球面系统设计
4.4 显微镜物镜设计
4.5 显微镜物镜设计实例
4.5.1 低倍消色差显微镜物镜设计
4.5.2 中倍消色差显微镜物镜设计
4.6 目镜设计
4.7 目镜设计实例
4.7.1 冉斯登、惠更斯和凯涅尔目镜设计
4.7.2 对称式目镜和无畸变目镜设计
4.7.3 广角目镜设计

第5章 照相物镜设计
5.1 照相物镜的光学特性
5.2 照相物镜的基本类型
5.3 基本类型照相物镜的演变形式
5.4 照相物镜设计的特点
5.5 数码相机物镜设计特点
5.6 照相物镜像差的公差
5.7 照相物镜设计实例
5.7.1 用适应法自动设计程序设计反摄远物镜
5.7.2 用阻尼最小二乘法自动设计程序设计双高斯物镜

第6章 变焦距光学系统
第7章 液晶投影仪和背投电视镜头设计
第8章 其他光学系统
第9章 非球面和自由曲面的应用
第10章 环境温度分析
第11章 衍射光学元件
第12章 偏振像差的理论
第13章 计算机辅助装调
第14章 非成像光学
第15章 Zemax光学设计软件应用
附录1 双胶合薄透镜参数表（冕玻璃在前）
附录2 双胶合薄透镜参数表（火石玻璃在前）
参考文献

前言/序言

《现代光学设计方法（第2版）》 内容简介： 《现代光学设计方法（第2版）》是一本深入探讨光学系统设计理论与实践的专业教材，旨在为光学工程领域的学生、研究人员以及工程师提供一套系统、全面的知识体系。本书基于前一版成功的基础上，紧密结合当前光学设计领域的最新发展和技术进步，对内容进行了大幅度的更新和充实，使其更具前瞻性和指导意义。 本书的编写，不仅继承了光学设计领域的基础理论，更着重于将抽象的理论与实际的设计流程紧密结合。它详细阐述了如何运用现代化的设计工具和计算方法，有效地解决复杂光学系统的设计难题。从基本的光学原理出发，逐步深入到高级的光学设计技术，覆盖了从宏观的系统规划到微观的元件优化等各个环节。 本书涵盖的主要内容包括： 光学系统设计概述： 介绍光学设计的基本概念、设计流程、评价标准以及不同类型光学系统的特点，为读者构建光学设计的基础认知框架。 成像光学原理： 详细讲解了薄透镜、厚透镜、曲面反射镜等基本光学元件的成像规律，以及像差的产生原因、分类及校正方法。重点阐述了球差、色差、像散、场曲、畸变等常见像差的数学模型和设计策略。 衍射光学与非球面光学： 引入了衍射光学元件（DOE）的设计理念和应用，以及非球面元件在提高成像质量、减小系统体积等方面的优势，并介绍了非球面镜的设计和加工方法。 现代光学设计软件的应用： 深入讲解了当前主流光学设计软件（如Zemax, Code V等）的操作方法和功能。本书将软件功能与理论知识相结合，通过具体的实例演示，指导读者如何利用软件进行系统建模、像差分析、优化设计、公差分析等关键环节。 像差理论与优化设计： 详细剖析了各种像差的产生机理，并系统地介绍了如何通过优化设计来消除或减小像差，以满足日益严苛的成像质量要求。本书强调了基于计算机的优化算法在提高设计效率和设计质量中的重要作用。 公差分析与容差设计： 关注了光学系统在实际制造和装配过程中可能出现的各种误差，并提供了系统的公差分析方法和容差设计技术，以确保设计出的光学系统在实际应用中能够达到预期的性能指标。 特殊光学系统设计： 探讨了显微镜、望远镜、投影仪、相机镜头、照明系统等典型光学系统的设计原理和设计方法，通过这些具体案例，加深读者对光学设计理论的理解和应用能力。 先进的光学设计概念： 介绍了如自由曲面光学、衍射光学元件（DOE）、光子晶体等前沿设计技术，为读者提供了未来光学设计发展的方向和思路。 本书的特色： 理论与实践相结合： 本书不仅提供了扎实的理论基础，更注重将理论知识转化为实际设计能力，通过大量的实例分析和软件应用指导，帮助读者掌握解决实际光学设计问题的能力。 内容更新与时俱进： 紧密跟踪光学设计领域最新的技术进展，引入了非球面、衍射光学、自由曲面等前沿技术，使其内容更具时代性和前瞻性。 体系完整，逻辑清晰： 内容从基础到高级，层层递进，结构清晰，逻辑严谨，适合不同层次的光学设计从业者和学习者。 注重应用导向： 强调光学设计在解决实际工程问题中的应用，帮助读者理解光学设计如何服务于具体的应用需求，如消费电子、医疗器械、航空航天等领域。 《现代光学设计方法（第2版）》是光学工程专业师生、光学仪器研发人员、以及对光学设计感兴趣的工程师的必备参考书。通过学习本书，读者能够建立起系统、扎实的光学设计知识体系，并熟练掌握现代化的光学设计工具和方法，为解决复杂光学系统设计难题打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名光学工程师，我经常需要处理各种复杂的光学系统，从显微镜到望远镜，再到激光加工设备。在多年的实践中，我积累了一些经验，但总感觉在理论层面不够扎实，《现代光学设计方法（第2版）》这本书，恰好弥补了我在这方面的不足。这本书在对经典光学理论进行系统性梳理的同时，也融入了许多现代光学设计的新思想和新方法。我尤其喜欢书中对于“多重评价标准”的讲解。在设计一个复杂的光学系统时，往往需要同时考虑成像质量、效率、体积、成本等多个方面，而这些标准之间可能存在相互制约。书中提供的系统性评价方法，帮助我能够量化这些评价标准，并在此基础上进行科学的设计决策。我曾利用书中的方法，为一款高分辨率相机设计了一个紧凑型镜头模组，在满足苛刻的成像要求的同时，也实现了尺寸和重量上的突破。这本书的价值在于，它能够帮助我们从“经验驱动”向“理论驱动”转变，让我们在设计过程中更有底气，也更能预见潜在的问题。它就像一个百科全书，里面包含了光学设计过程中可能遇到的各种挑战和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我是一名光学爱好者，并非专业背景出身，但对光学世界充满好奇。《现代光学设计方法（第2版）》这本书，以其极具吸引力的内容和清晰的讲解方式，让我这个“门外汉”也能够逐步领略光学设计的魅力。书中对于光学基本原理的介绍，并没有使用过于晦涩的语言，而是通过生动形象的图示和通俗易懂的类比，将复杂的概念解释清楚。我曾为理解“视场角”和“焦距”的关系而困惑，但书中通过一个简单的例子，就将这两个概念解释得明明白白。更让我惊喜的是，这本书并没有忽略非专业人士的需求。它在介绍光学设计软件时，也提供了基础的操作指南，让我这个初学者也能够尝试着去设计一些简单的光学系统。虽然我的设计经验尚浅，但通过这本书，我已经能够初步掌握一些基本的光学设计原则和方法。它让我看到了光学设计并非遥不可及，而是可以通过学习和实践去掌握的一门技术。这本书为我打开了一扇通往光学世界的大门，让我对这个领域充满了探索的欲望。

评分☆☆☆☆☆

在一次偶然的机会中，我从一位资深光学工程师那里得知了《现代光学设计方法（第2版）》这本书。当时，我正面临一个复杂的光学系统设计挑战，需要在一个极小的空间内实现高性能的成像。我曾尝试过很多方法，但都效果不佳。这本书的内容，特别是关于“衍射光学元件”和“集成光学设计”的章节，为我提供了全新的思路。书中详细介绍了如何利用衍射光学元件来减小系统体积，提高效率，以及如何将多个光学功能集成到同一个元件上。这与我当时面临的挑战不谋而合。我仔细研读了书中的相关章节，并结合软件进行了模拟。最终，我成功地设计出了一款超薄、超轻的高精度成像模块，在性能上甚至超越了我最初的设想。这本书的价值在于，它不仅仅是介绍了当前主流的光学设计技术，更重要的是，它能够激发读者的创新思维，引导他们去探索新的设计方法和解决方案。它是一本能够帮助工程师突破技术瓶颈、实现技术创新的宝贵资源。

评分☆☆☆☆☆

在一次学术交流活动中，我曾有幸与这本书的作者之一进行过深入的交流。当时，我正在研究一种新型的光学传感器，在设计过程中遇到了一些瓶颈，特别是关于如何提高系统的灵敏度和信噪比。作者向我推荐了他们的著作《现代光学设计方法（第2版）》，并分享了书中关于特定优化方法和评价指标的思考。读完这本书后，我发现书中对于“设计目标与约束的权衡”这一主题有着深刻的阐述。它并没有把所有的设计目标都视为同等重要，而是强调了在复杂的光学系统中，不同目标之间可能存在的冲突，以及如何通过合理的权衡来找到最优的解决方案。书中关于公差分析和容差设计的章节，更是让我受益匪浅。我过去总是把公差分析视为一个独立于设计之外的环节，但这本书让我认识到，公差分析应该贯穿于整个设计过程，并对设计决策产生影响。作者提出的“容差敏感性分析”方法，帮助我更有效地识别出对系统性能影响最大的参数，并将其纳入到设计优化过程中。这本书不仅仅是一本“How-to”手册，更是一本充满智慧和洞察力的著作，它引导我从更宏观的视角去理解光学设计，从而解决了困扰我已久的设计难题。

评分☆☆☆☆☆

当我第一次拿起《现代光学设计方法（第2版）》这本书时，我并没有预料到它能给我带来如此深刻的启发。作为一名初入光学领域的研究生，我常常感到知识的碎片化，难以形成完整的知识体系。这本书的出现，就像为我搭建了一个坚实的知识框架。它从最基础的光学定律开始，层层递进，将各种光学现象和设计方法有机地联系起来。我特别欣赏书中关于“系统思维”的强调。它不仅仅是介绍单个光学元件的设计，而是着重于如何将这些元件组合成一个完整的光学系统，并在此过程中如何平衡各种设计指标。书中对不同类型光学系统（如成像系统、照明系统、自由曲面系统等）的深入剖析，为我提供了广阔的视野，也让我对未来的研究方向有了更清晰的认识。我曾利用书中的方法，设计了一个用于生物医学成像的紧凑型显微镜头，在满足高分辨率要求的同时，也实现了极低的色差。这本书的价值在于，它不仅教授了“如何做”，更教会了“为什么这样做”，让我从根本上理解了光学设计的精髓。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在光学制造领域摸爬滚打多年的工程师，我对光学设计的理解，更多地是从“如何实现”的角度出发。过去，我总是关注设计出来的图纸是否能够加工，是否能够满足一定的公差要求。然而，《现代光学设计方法（第2版）》这本书，却让我看到了光学设计更深层的“为什么”。它不仅仅是关于如何画图纸，更是关于如何从物理原理出发，理解光线传播的本质，以及如何利用数学工具来控制光线的行为。书中对于薄透镜、厚透镜成像原理的推导，特别是其背后蕴含的几何光学和物理光学思想，让我对很多基础概念有了全新的认识。我过去一直觉得像差的校正是非常繁琐和机械的过程，但通过阅读这本书，我理解了不同像差的成因，以及它们对成像质量的具体影响。这让我不再是被动地进行像差校正，而是能够有针对性地选择最优的解决方案。书中的很多案例，都展示了作者如何巧妙地运用多片透镜的组合，来达到复杂的光学性能要求，这种设计智慧让我受益匪浅。即使是像衍射光学元件这样相对较新的概念，书中也给予了清晰的介绍，让我了解到它们在微纳光学领域的巨大潜力。这本书的价值在于，它能够帮助我们建立起一套完整的、系统化的光学设计思维体系，让我们不仅仅是“会设计”，更是“善于设计”。

评分☆☆☆☆☆

最近，我一直在学习如何使用光学设计软件来辅助我的工作，但感觉很多教程都停留在软件操作层面，缺乏对光学原理的深入解释。《现代光学设计方法（第2版）》这本书，以一种独特的方式弥合了这一差距。它并没有回避复杂的数学公式，但通过精妙的图示和类比，将这些公式背后的物理意义阐释得淋漓尽致。我曾为理解“像散”这一概念而苦恼，但书中对像散形成过程的细致描绘，以及它对成像质量的具体影响，让我豁然开朗。更重要的是，它将这些理论知识与软件操作紧密结合。例如，在讲解如何优化一个复杂的光学系统时，书中会详细说明在软件中如何设置“评价函数”，以及如何理解函数中的各项参数。这让我明白，软件不仅仅是一个工具，更是我们实现光学设计思想的载体。通过这本书，我学会了如何更有效地利用软件来探索设计空间，如何找到最优的设计方案，而不是简单地依赖软件的“自动化”功能。这种“理解原理，掌握工具”的学习方式，让我对光学设计充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书，名为《现代光学设计方法（第2版）》，在我的书架上已经占据了相当的位置，初次翻阅时，就被它严谨的学术气息和实用的操作指导所吸引。作为一名光学领域的初学者，我曾对光学设计这一复杂的学科感到望而却步，感觉它就像一个充满未知和公式的迷宫。然而，这本书就像一盏明灯，在我迷茫的旅途中给予了方向。它并非简单罗列公式和理论，而是通过清晰的逻辑结构，将抽象的光学原理与具体的工程实践紧密结合。书中对各种光学元件的成像特性、像差理论的深入剖析，以及如何利用专业软件进行优化设计，都给予了非常详尽的指导。我尤其欣赏作者在讲解过程中，引入了大量的实例，这些来自真实光学系统设计的案例，让我能够更直观地理解理论知识的应用，并从中学习到许多宝贵的经验和技巧。例如，在讨论如何校正球差和色差时，作者不仅给出了数学模型，还展示了在Zemax等软件中具体的操作步骤，包括如何设置评价函数、调整变量以及解读优化结果。这种“理论+实践”的学习模式，极大地增强了我的学习信心和解决实际问题的能力。虽然我还在学习的道路上，但这本书已经为我打下了坚实的基础，让我对光学设计的未来充满了期待。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富导师的悉心教诲，引领我一步步走向光学设计的殿堂。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在高校从事光学教学工作的教师，一直以来都在寻找一本能够真正帮助学生理解现代光学设计精髓的教材。《现代光学设计方法（第2版）》这本书，无疑是我的首选。它在内容深度和广度上都做得非常出色，既有扎实的理论基础，又不乏前沿的技术介绍。我最欣赏的是它在逻辑结构的安排上，非常符合教学的需要。从最基础的光学定律开始，逐步深入到复杂的光学系统设计，层层递进，循序渐进。书中对于像差的分类、成因和校正方法的讲解，逻辑清晰，易于理解。我经常将书中的图示和表格用于课堂讲解，学生们的反馈都非常好，他们普遍反映通过这些讲解，能够更清晰地把握像差的本质。此外，书中对于光学设计软件的应用指导，也是一大亮点。它不仅仅是简单地介绍软件的功能，而是着重讲解如何在软件中实现理论的优化，如何解读优化结果，以及如何根据实际需求来调整设计参数。这对于培养学生的实际动手能力至关重要。我曾组织学生使用这本书作为参考，完成课程设计项目，他们不仅能够独立完成一个基本的光学系统的设计，还能够对设计结果进行深入的分析和评估。这本书的出现，极大地提升了我教学的效率和质量。

评分☆☆☆☆☆

在我职业生涯的某个阶段，我曾面临一个棘手的光学系统开发项目，需要设计一个在复杂环境下工作的高精度成像镜头。当时，市面上能够找到的参考资料虽然不少，但大多过于陈旧，无法满足现代光学设计对效率和性能提出的严苛要求。机缘巧合之下，我接触到了《现代光学设计方法（第2版）》。这本书的出现，可以说是及时雨。它的内容更新，涵盖了当前光学设计领域最前沿的技术和方法，例如在非球面设计、衍射光学元件的应用等方面，都给予了非常深入的探讨。我最看重的是书中关于设计流程和评估方法的系统性讲解。作者并没有将设计过程碎片化，而是从需求分析、指标设定、系统初步设计、像差校正、公差分析到最终的制造支持，进行了一个完整的梳理。这对于我这种需要从头开始构建设计体系的人来说，无疑是宝贵的财富。书中对于各种优化算法的讲解也十分透彻，特别是对于如何理解和运用评价函数，它帮助我摆脱了过去“凭感觉”进行设计的局面，转而依靠数据和逻辑来指导优化过程。此外，书中关于新型光学材料和镀膜技术的介绍，也为我提供了更多创新的可能性。我曾利用书中的方法，成功设计出了一款超广角镜头，在成像质量和体积控制方面都达到了预期的目标。这本书不仅提升了我的专业技能，也让我对光学设计这门艺术有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

东西不错，内容很适合

评分☆☆☆☆☆

书到的挺快的，正在使用中

评分☆☆☆☆☆

光学设计的好书，是镜头入门的好导书

评分☆☆☆☆☆

活动的时候买的，很划算。

评分☆☆☆☆☆

不错

评分☆☆☆☆☆

刚买到，还没仔细看，看后追加评论。

评分☆☆☆☆☆

专业专业专业书

评分☆☆☆☆☆

书到的挺快的，正在使用中

评分☆☆☆☆☆

买来学习