本书是为初学光学镜头优化设计的研究生或高年级本科生编写的一本教材,本书内容共分5章:光学镜头的优化设计;简单光学镜头的优化设计实例;三片镜头的优化设计实例;中等复杂镜头的优化设计实例;非球面光学镜头的优化设计实例。书中列有20余个光学镜头的优化设计实例,镜头不按通常的使用范畴归类划分,而是按它们的结构由简单到复杂的顺序介绍优化设计过程,这样优化设计过程的介绍大体也就按照由易到难的顺序进行了。与讲述光学镜头设计的传统书籍不同,书中所列的每一个优化设计例子,都列有详细的优化设计过程,都可以追踪复现。
封面
前言
第1章 光学镜头优化设计概述
1.1 引言
1.2 光学镜头设计中常用优化方法的数学原理
1.2.1 适应法
1.2.2 阻尼最小二乘法
1.2.3 阻尼因子p、权重因子μj和评价函数ϕ
1.2.4 边界条件
第2章 简单镜头设计实例
2.1 He-Ne激光光束聚焦物镜设计
2.1.1 镜头片数及玻璃选择的考虑和初步分析
2.1.2 以“正前凸”型为基础的高折射率双片镜头的优化设计
2.1.3 以“负前凸”型为基础的高折射率双片镜头的优化设计
2.1.4 以“负前凹”型为基础的高折射率双片镜头的优化设计
2.2 激光扫描物镜设计
2.2.1 自行构造评价函数优化设计激光扫描物镜
2.2.2 利用ZEMAX程序提供的默认评价函数优化设计激光扫描物镜
2.3 -5×显微物镜设计
2.3.1 依据初级像差理论求解初始结构
2.3.2 -5×显微物镜的优化设计例1
2.3.3 -5×显微物镜的优化设计例2
第3章 三片镜头设计实例
3.1 三片摄影物镜的优化设计
3.1.1 Richard Ditteon三片摄影物镜的初始解
3.1.2 Richard Ditteon三片摄影物镜的优化设计例1
3.1.3 Richard Ditteon三片摄影物镜的优化设计例2
3.2 三片数码相机物镜的优化设计
1.三片数码相机物镜的光学特性和像质要求
2.初始结构
3.逐渐增加镜片厚度
4.优化
3.3 大孔径望远物镜优化设计例1
1.选型
2.光焦度分配
3.玻璃选择和初始结构
4.优化
5.像质评价
3.4 大孔径望远物镜优化设计例2
1.初始结构
2.优化
3.5 三片低折射率激光聚焦物镜的优化设计
1.激光聚焦物镜的光学特性和像质要求
2.物镜初始结构和初始结构的构成过程
3.初始结构的改型
4.优化
3.6 测距仪接收系统的优化设计
1.设计任务要求
2.初始结构的构成
3.优化
第4章 中等复杂镜头设计实例
4.1 中倍李斯特显微物镜优化设计例1
4.1.1 用改进了的配合法设计李斯特显微物镜
4.1.2 优化校正李斯特物镜的像散例1
4.1.3 优化校正李斯特物镜的像散例2
4.2 中倍李斯特显微物镜优化设计例2
1.设计要求
2.选取初始结构
3.优化
4.像质比较
4.3 四片放映物镜优化设计例1
1.光路的初步布局
2.初始结构
3.优化
4.像质评价
4.4 四片放映物镜优化设计例2
1.优化
2.一点修改及结果
4.5 双高斯物镜优化设计例1
1.设计背景
2.双高斯物镜例1的初始结构
3.优化
4.6 双高斯物镜优化设计例2
1.初始结构
2.预优化
3.改进
4.再优化
5.比较
4.7 双高斯物镜优化设计例3
1.设计背景
2.优化
3.比较
第5章 非球面镜头设计实例
5.1 引言
1.非球面方程
2.回转轴对称非球面参数括号
3.非球面度和非球面度的变化率
5.2 非球面激光光束聚焦物镜优化设计
1.准备工作
2.优化
5.3 孔径角大于62°、后工作距大于22mm的非球面聚光镜优化设计
1.特大孔径非球面聚光镜设计要求
2.初步认识与分析
3.优化
5.4 非球面光电转换耦合镜头优化设计
1.非球面光电转换耦合镜头的设计要求
2.非球面光电转换耦合镜头的初始结构
3.优化
5.5 总长短的非球面广角物镜优化设计
1.设计背景
2.分析
3.准备工作
4.优化
5.改进及结果
第6章 复杂镜头设计实例
6.1 紫外投影光刻物镜的光路分析、消像差方案及初始基型选择
1.紫外投影光刻物镜的光路分析
2.紫外投影光刻物镜的消像差方案分析
3.选择原始基型ga和gb
6.2 紫外投影光刻物镜后半部ga的优化设计
1.原始基型改造
2.半部基型再改进
3.提高数值孔径
6.3 紫外投影光刻物镜前半部gb的优化设计
1.移动光阑
2.初步优化
3.更换材料
4.分裂透镜
5.增大孔径
6.缩放焦距
6.4 紫外投影光刻物镜的优化设计
1.第一阶段优化
2.第二阶段优化
3.讨论与说明
4.结论
6.5 优化改进参考文献[17]中的光刻物镜范例
1.参考文献[17]的紫外投影光刻物镜
2.对“参考文献[17]光刻物镜”进一步优化时所采用的评价函数
3.优化改进步骤
4.优化改进的结果
附录
附录A 初级像差系数
附录B 平行平板的初级像差系数
附录C 薄透镜初级像差系数的PW表示式
附录D 双胶薄透镜的求解步骤
参考文献
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