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好的，以下是一份关于《现代精密光学设计与制造》的图书简介： 现代精密光学设计与制造 内容简介 《现代精密光学设计与制造》一书深入探讨了现代光学系统设计、制造、检测与应用的前沿理论与实践技术。本书旨在为光学工程、精密仪器、光电子技术等领域的专业人士、研究人员及高年级学生提供一部内容全面、结构严谨、技术前沿的专业参考著作。 本书从基础的光学原理出发，逐步过渡到复杂光学系统的工程化应用，系统性地覆盖了从概念设计到成品交付的全生命周期管理。重点突出了在微纳加工、自适应光学、新型光学材料等关键技术领域取得的最新进展。 第一部分：精密光学基础与设计理论 第一章：光学系统设计基础与公差分析 本章回顾了经典光学设计的核心概念，如光线追迹、像差理论（几何与物理）的深入解析。重点讲解了现代光学设计软件（如ZEMAX, CODE V等）的高级功能应用，特别是针对非球面、自由曲面等复杂光学元件的设计流程。详细阐述了光学系统的容差分析方法，包括灵敏度分析、蒙特卡洛模拟，以及如何将设计规格转化为可制造的制造公差，确保设计的鲁棒性和可实现性。 第二章：新型光学元件与材料 本章聚焦于超越传统玻璃元件的新兴技术。内容涵盖了衍射光学元件（DOE）、微透镜阵列（MLA）的设计原理、制造约束与应用案例。对光学薄膜技术进行了详尽的介绍，包括增透膜、高反膜、分光膜的物理沉积原理（如蒸发、溅射）及其光谱特性的精确控制。此外，还探讨了新型功能材料，如硫系玻璃、水晶材料、塑料光学元件（POC）的性能优势与加工挑战。 第三章：非球面与自由曲面光学设计 自由曲面技术是现代精密光学系统的核心驱动力之一。本章系统介绍了自由曲面的数学描述方法（如Zernike多项式、BESSEL曲面、NURBS曲面），以及如何利用这些曲面来校正传统球面系统难以克服的像差，实现系统的小型化和高性能化。讨论了在设计过程中如何平衡光学性能与可制造性之间的关系。 第二部分：精密光学制造技术 第四章：传统精密光学加工技术 本章详细介绍了精密光学元件的传统加工工艺流程，包括高精度磨削、抛光技术。重点剖析了CNC金刚石车削在塑料和软材料加工中的应用，以及磁流变抛光（MRF）、离子束抛光（IBF）等非接触式精加工技术的工作机理和精度极限。对光学表面的质量评定标准（如RMS粗糙度、点扩散函数PSF）进行了严格的定义和测量要求。 第五章：微纳光学加工与光刻技术 随着集成光子学的发展，微纳光学元件的制造成为关键。本章深入探讨了光刻技术在光学元件制造中的应用，包括紫外光刻、电子束光刻（EBL）和纳米压印技术（NIL）。详细介绍了刻蚀工艺（干法与湿法）对元件结构完整性的影响，以及如何实现亚波长尺度的结构制造。 第六章：光学元件的装配与检测 高质量的元件需要精确的装配才能发挥其性能。本章阐述了光学系统的精密装配技术，包括真空辅助对准、粘接技术、以及使用激光干涉仪、波前传感器进行实时监控和调整的方法。专门设立章节讨论了光学元件的表面形貌测量（干涉仪、接触式轮廓仪）和内部应力检测（偏振光法）的关键技术和标准。 第三部分：前沿应用与系统集成 第七章：自适应光学系统 自适应光学（AO）是解决大气湍流、波前畸变问题的核心技术。本章详细介绍了AO系统的基本组成，包括波前传感器（夏克-哈特曼传感器）、变形镜（DM）的工作原理与驱动技术。讨论了实时控制算法在校正快速变化的波前畸变中的关键作用，以及AO在天文观测、激光通信中的实际部署。 第八章：集成光子器件与光电集成 本章探讨了光学系统向集成化、微型化发展的趋势。内容涵盖了硅光子学（Silicon Photonics）的基础架构、波导、调制器、解调器等关键器件的设计与制造。讨论了如何将光学功能与电子控制电路进行高密度集成，实现高速、低功耗的光电系统。 第九章：极端环境下的光学系统 极端环境对光学元件的稳定性和可靠性提出了极高的要求。本章分析了高温、高真空、强辐射等环境下光学材料的热膨胀、辐射损伤效应。重点介绍了航天、深海探测等领域中对光学系统提出的特殊设计要求，如热控设计、抗辐照材料的选择与真空镀膜的稳定性保障。 总结 《现代精密光学设计与制造》不仅是一本理论手册，更是一本指导工程实践的工具书。它将光学的理论深度与现代制造工艺的广度紧密结合，帮助读者全面掌握从概念构思到高性能成品实现的全过程。本书的案例分析和图表数据详实可靠，是光学工程师和科研工作者案头必备的参考资料。
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