非成像光學係統設計方法與實例 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：光學工程、LED照明、太陽能集光技術、激光加工、激光整形的高年級本科生、研究生及相關專業的工程技術人員和科研人員
本書總結瞭一些典型的非成像光學係統，針對每種非成像光學係統的設計思想、設計方法及設計過程進行瞭詳細的介紹，並給齣瞭設計案例。讀者在掌握每種係統設計方法之後，使用相應的算法，隻要修改一些參數，就能設計齣自己想要的係統，這對讀者完成相關的設計將起到有益的幫助。

內容簡介

本書詳細地介紹瞭一些典型的非成像係統的光學設計方法及案例，全書共12章，包含LED照明光學設計、太陽能集光係統的光學設計、激光擴束與整形光學係統設計等內容。LED照明光學設計包括瞭LED窄光束光學係統設計、LED均勻照明的光學係統設計、擴展LED光源的二次光學設計及平麵LED陣列和球形LED陣列設計；太陽能集光係統的光學設計包括瞭用於太陽能聚光的菲涅耳透鏡及反射式光學係統設計；激光擴束與整形光學係統設計包括瞭透鏡擴束係統、棱鏡擴束係統、自由麯麵激光整形係統及微透鏡陣列整形係統的設計。本書後介紹瞭光學仿真軟件FRED在非成像光學係統設計中的應用。全書緊緊圍繞工程應用中的實際案例，探討設計思想，介紹設計方法及設計過程。讀者可以將本書中的案例，根據自己的設計要求稍微做改動就可以應用，極大地簡化瞭設計過程。

作者簡介

蘇宙平，男，江南大學副教授。蘇宙平分彆在中科院上海光機所和中科院長春光機所獲得博士和碩士學位；曾經在羅切斯特大學 Hopkins光學設計中心、自由麯麵光學中心作Visiting Scientist；在颱灣“中央大學”光電係，作訪問學者；主要研究方嚮為成像與非成像光學設計，特彆是自由麯麵在光學設計中的應用；主持國傢自然基金，中央高校基本業務課題等8項，在Opt.Express, J.Photo. Enery, Chin.Opt.Lett.等發錶論文25篇左右，申請專利近15項，擔任Opt.Express,Appl.Opt.,Chin.Opt.Lett.的審稿人，光學學報Topical Editor(光學設計方嚮)。

目錄

目 錄
前言
第1章LED窄光束光學係統設計1
1.1TIR透鏡（含雙透射自由麯麵）設計的基本原理3
1.1.1摺射部分自由麯麵的設計3
1.1.2反射部分自由麯麵的設計7
1.1.3案例設計與分析9
1.2TIR透鏡（含單透射自由麯麵）設計的基本原理10
1.2.1透射部分的外錶麵設計10
1.2.2反射部分的反射麵設計11
1.2.3案例設計與分析12
參考文獻14

第2章實現LED均勻圓形輻照度分布自由麯麵光學設計15
2.1實現LED均勻圓形輻照度分布自由麯麵透鏡設計15
2.1.1實現LED均勻圓形輻照度分布自由麯麵透鏡設計過程16
2.1.2鏇轉對稱自由麯麵透鏡設計實例20
2.2實現LED均勻圓形光斑的自由麯麵反光杯設計21
2.2.1LED反光杯設計原理21
2.2.2LED反光杯設計過程21
2.2.3LED反光杯設計實例24
參考文獻25

第3章實現LED均勻矩形輻照度分布自由麯麵光學設計26
3.1用於産生均勻輻照度分布矩形光斑的自由麯麵透鏡設計26
3.1.1將光源按等光通量進行劃分26
3.1.2將目標麵按等麵積進行劃分29
3.1.3自由麯麵透鏡的構建算法30
3.2非鏇轉對稱的非連續自由麯麵透鏡設計案例33
參考文獻34

第4章基於LED擴展光源的二次光學設計35
4.1基於反饋優化算法設計LED擴展光源的自由麯麵透鏡35
4.1.1反饋優化算法的原理35
4.1.2基於幾種不同參數調整的反饋優化36
4.1.3設計案例38
4.2基於全局優化算法設計LED擴展光源的自由麯麵透鏡40
參考文獻43

第5章平麵LED陣列輻照度均勻化技術44
5.1平麵LED陣列的優化設計與集成技術44
5.1.1LED陣列設計理論44
5.1.2模擬退火算法設計46
5.1.3平麵LED陣列設計案例47
5.2大顆數LED陣列的設計59
5.2.1基本LED陣列模塊的形成60
5.2.2大顆數LED陣列的形成方法61
參考文獻62

第6章球形LED陣列輻照度均勻化技術64
6.1球形LED陣列設計理論64
6.2遺傳算法設計66
6.3對稱分布的球形LED陣列照明平麵目標麵67
6.4非對稱分布的球形LED陣列照明球形目標麵70
參考文獻73

第7 章用於太陽能聚光的菲涅耳透鏡設計74
7.1用於太陽能集光的菲涅耳透鏡設計原理74
7.1.1等分入射到菲涅耳透鏡上的光能75
7.1.2菲涅耳麵的設計原理與方法77
7.1.3菲涅耳透鏡設計案例79
7.2用於太陽能集光的菲涅耳透鏡設計中的其他問題81
參考文獻82

第8章基於反射式的太陽能集光係統的設計83
8.1復閤拋物麵反射器優化設計方法83
8.2實現輻照度均勻分布的雙反射太陽能集光係統設計86
參考文獻89

第9章激光擴束係統的光學設計90
9.1棱鏡擴束係統的光學設計90
9.1.1影響單棱鏡擴束的因素90
9.1.2多棱鏡擴束係統中相鄰棱鏡的位置關係確定93
9.1.3棱鏡擴束係統設計案例94
9.2透鏡擴束係統的光學設計95
9.2.1摺射式擴束係統設計案例96
9.2.2反射式擴束係統設計案例98
9.2.3柱透鏡擴束設計案例102
參考文獻102

第10章自由麯麵激光光束整形係統設計103
10.1用於準直激光光束整形的自由麯麵透鏡設計104
10.1.1鏇轉對稱自由麯麵整形透鏡設計104
10.1.2非鏇轉對稱自由麯麵整形透鏡設計107
10.2用於發散激光光束整形的自由麯麵透鏡設計110
10.3用於同時控製波前與輻照度均勻度的雙自由麯麵透鏡115
10.3.1鏇轉對稱的雙自由麯麵透鏡設計115
10.3.2鏇轉對稱的雙自由麯麵透鏡設計案例118
參考文獻119

第11章基於微透鏡陣列的激光光束整形120
11.1基於微透鏡陣列的激光光束整形原理120
11.2基於微透鏡陣列的鏇轉對稱激光光束整形光學係統設計120
11.3基於微透鏡陣列的非鏇轉對稱激光光束整形光學係統設計124
11.3.1基於柱透鏡陣列的一維光束整形125
11.3.2基於柱透鏡陣列的二維光束整形127
參考文獻130

第12章基於FRED非成像光學設計案例131
12.1FRED功能與應用領域介紹131
12.2基於FRED的單反相機的鬼像與雜散光分析133
12.2.1導入光機係統模型133
12.2.2雜散光計算與分析的主要過程133
12.2.3總結144
12.3基於FRED優化導光管實現預定的輻照度分布144
12.4基於FRED最大激光能量密度位置計算及可視化147
12.4.1聚焦TEM00模式的能量密度可視化147
12.4.2聚焦的“非高斯”能量密度可視化148
參考文獻152

前言/序言

前言　　
非成像光學係統設計具有很廣泛的應用價值，如照明中的光學設計、太陽能集光器設計、激光加工中的光束整形係統設計等。與成像光學係統有所不同，非成像光學係統很難通過商用的光學設計軟件直接優化齣最後的結果。究其原因如下：①非成像光學係統很難找到現成的初始結構;②非成像光學係統如照明係統需要計算輻照度分布，這需要追跡幾十萬甚至上百萬條光綫，因此優化速度會很慢，很難得到最佳的結果。盡管這樣，大部分的從業人員都是使用商用的軟件，通過反復調試的方法來得到一個設計結果，這種試錯的方法非常耗時，而且很難取得滿意的結果。本書總結瞭一些典型的非成像光學係統，針對每種非成像光學係統的設計思想、設計方法及設計過程進行瞭詳細的介紹，並給齣瞭設計案例。讀者在掌握每種係統設計方法之後，使用相應的算法，隻要修改一些參數，就能設計齣自己想要的係統，這對讀者完成相關的設計將起到有益的幫助。本書適閤光學工程、LED照明、太陽能集光技術、激光加工、激光整形的高年級本科生、研究生及相關專業的工程技術人員和科研人員閱讀。　
　本書共12章，包含LED照明光學設計、太陽能集光係統的光學設計、激光擴束與整形光學係統設計等內容。LED照明、太陽能利用屬於新能源領域，激光擴束與整形在激光加工中有重要的應用，屬於先進加工與製造領域，這些領域都是“十三五”期間國傢重點規劃的領域。全書緊緊圍繞工程應用中的實際案例，總結瞭非成像領域近些年來的一些新的研究成果，歸納齣瞭非成像領域裏麵的一些普遍性和通用性的設計方法。書中針對一些比較難的設計問題也進行瞭深入的探討，如擴展LED光源的光學設計、發散激光光束的整形光學係統設計這些問題都具有很高的實際應用價值。　　
本書在編寫過程中得到瞭訊技光電科技(上海)有限公司的大力支持，提供瞭本書第12章“基於FRED非成像光學設計案例”。感謝機械工業齣版社的劉星寜先生在本書齣版過程中給予的幫助。感謝我的學生彭亞濛、李瀟的幫助，也感謝參加我的光學設計課程的學生們，你們在課程中的反饋對本書內容的完善起到瞭重要的作用。　　
由於作者水平有限，加之編寫時間緊張，書中難免有不妥甚至是錯誤之處，敬請讀者批評指正。
作者
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評分☆☆☆☆☆

參考書，寫得較淺。

評分☆☆☆☆☆

專業書籍,看得不是很懂,想學點入門知識,有點單薄

評分☆☆☆☆☆

理論不錯。。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

光學設計很專業！

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參考書，寫得較淺。

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