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页数:177

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出版时间:2009-4

价格:20.00元

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isbn号码:9787561345238

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• 模拟电子
• 电路分析
• 电子技术
• 实用教程
• 仿真
• 设计
• 调试
• 元器件
• 信号处理
• 实验

精密光学系统设计与制造 （图书简介） 导言： 在现代科技的浪潮中，光学系统已渗透到我们生活的方方面面，从最尖端的科学研究到日常的消费电子产品。一本深入、全面且极具实践指导意义的著作，对于光学工程师、精密仪器设计师以及相关领域的科研人员来说至关重要。本书《精密光学系统设计与制造》正是这样一部旨在系统阐述现代光学系统从概念设计到实际制造全流程的权威参考书。 本书的核心目标是填补理论知识与工程实践之间的鸿沟，为读者提供一套坚实的方法论和丰富的实战经验。我们深知，一个优秀的光学系统不仅仅是数学公式的堆砌，更是对物理现实、材料科学和精密加工技术的深刻理解与巧妙结合。因此，全书内容严格围绕“设计”与“制造”两大支柱展开，辅以严格的公差分析与装调验证。 第一部分：光学系统基础理论与成像原理的深化 本部分着重于夯实读者的理论基础，但视角完全面向工程应用。我们不再停留于教科书式的光线追迹，而是深入探讨了现代光学系统面临的实际挑战。 1. 几何光学的高级应用： 详细解析了非球面、自由曲面在校正像差中的关键作用。重点介绍了如何利用Zemax或Code V等主流软件进行初步的光路设计，包括目标波前设定、像差的定性与定量分析。我们将探讨如何通过优化函数设定来平衡系统性能与结构复杂度之间的矛盾。 2. 物理光学与衍射效应： 针对高数值孔径（NA）系统和微纳光学元件，衍射限制效应成为设计瓶颈。本章深入讨论了傅里叶光学、角谱传播理论在现代成像系统（如极紫外光刻机中的物镜）中的应用。我们详细阐述了如何通过波前编码和相位屏技术来改善系统的点扩散函数（PSF）和离焦特性。 3. 调制传递函数（MTF）的深度剖析： MTF是衡量光学系统成像质量的核心指标。本书不仅展示了如何计算系统的理论MTF，更侧重于分析制造误差、装配偏差对最终MTF的实际衰减影响。引入了“系统级MTF预算”的概念，指导工程师如何在设计初期就对制造的可行性进行预判。 第二部分：现代光学系统设计方法论 本部分是本书的工程核心，系统地介绍了一系列先进的设计流程和工具箱。 1. 复杂光学系统的结构化设计流程： 描述了从需求定义（包括环境、负载、成本约束）到概念设计、初步设计、详细设计直至最终规范制定的完整工程循环。特别强调了“以容差驱动的设计”思想，即在设计初期就嵌入对制造和装调的考虑。 2. 变倍与变焦系统的设计挑战： 针对变焦镜头（如电影、安防监控镜头），详细阐述了变倍机构的运动规律设计，包括耦合运动、补偿运动的数学模型构建。讨论了如何使用优化算法有效控制变焦过程中像面的漂移（Zooming effect）和像差的波动。 3. 远心光路与深度感知系统： 针对工业检测和机器视觉领域对远心度的高要求，本书提供了设计完全远心和近似远心光路的具体步骤，并分析了在有限视场和有限工作距离下的实际折衷方案。 4. 照明系统与光束整形： 阐述了LED、激光二极管等光源的特性，以及如何利用非球面透镜阵列（LTA）、衍射光学元件（DOE）实现均匀照明、光束匀化和特定的光斑形状控制，这在投影系统和传感应用中至关重要。 第三部分：精密光学元件的制造与检测 理论设计必须转化为可制造的物理实体。本部分将视角转向车间和计量实验室，聚焦于高精度光学加工的前沿技术。 1. 超精密加工技术概览： 详细介绍了用于制造高精度非球面、自由曲面的关键技术，包括磁流变抛光（MRF）、离子束抛光（IBF）以及单点金刚石车削（SPDT）。对每种工艺的精度潜力、材料适用性和成本效益进行了深入对比分析。 2. 光学材料的选择与处理： 不仅限于常见的熔融石英和光学玻璃，本书还探讨了硫系玻璃、氟化钙等特种材料在红外和紫外波段的应用。重点分析了材料内部应力、双折射率（Stress Birefringence）对精密系统性能的潜在影响，以及退火工艺的重要性。 3. 表面形貌与表面精度计量： 阐述了干涉仪在面形检测中的应用，包括相移干涉测量法、共聚焦显微镜等。更重要的是，本书强调了如何将检测结果与制造误差模型关联起来，指导后续的迭代修正。详细介绍了表面粗糙度（RMS/Ra）与系统散射光（Veiling Glare）之间的关系。 第四部分：系统集成、装调与公差分析 这是决定光学系统能否在真实环境中稳定工作的关键环节。 1. 严谨的公差分析： 采用蒙特卡洛模拟和灵敏度分析相结合的方法，指导读者建立一个可靠的公差模型。分析参数包括元件厚度、曲率半径、折射率、气隙以及元件间的同心度（Centration）和倾斜度（Tilt）。书中提供了多种减少敏感性（如采用零位补偿结构）的工程策略。 2. 精密光学元件的装配技术： 介绍了基于Kino-form或V型块的精密定位技术，以及光学胶粘接中的应力控制。重点讨论了热机械设计，如何通过热膨胀系数的匹配（CTE Mismatch）来确保系统在工作温度范围内保持设计性能。 3. 离线与在线调试： 详细描述了光学系统的调试流程，包括对系统像差的补偿（如使用可动元件或自适应光学系统）。介绍了如何利用移心、倾斜等手段对装配误差进行“归零”校正，直至系统MTF达到或接近理论目标值。 结语： 本书不仅是一本工具书，更是一本指导思想的书。通过对理论的深入理解、对现代设计流程的掌握以及对精密制造工艺的认识，读者将能够独立完成从概念到成品的高性能光学系统的设计、制造和验证工作。我们期望本书能成为下一代光学工程师和精密仪器设计师案头不可或缺的指南。

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我必须说，《模拟电子实用技术》这本书的编写风格真是太赞了！作者似乎特别擅长将复杂抽象的理论转化为直观易懂的语言，而且处处透露着一股“接地气”的实用主义精神。它不像一些教科书那样，上来就是一大堆晦涩难懂的数学推导，而是从实际应用场景出发，循序渐进地引导读者进入模拟电路的殿堂。比如，在介绍滤波器的时候，它没有直接扔出各种巴特沃斯、切比雪夫的公式，而是先讲了滤波器在音频处理、信号滤波中的作用，然后才逐步引入不同类型的滤波器，并详细解释了它们的优缺点和适用范围。书中还穿插了许多“陷阱”和“误区”提示，这些都是作者在实际教学和工作经验中总结出来的宝贵财富，能让我少走不少弯路。更让我惊喜的是，这本书还涉及了一些前沿的模拟电路技术，比如一些低功耗模拟电路的设计技巧，以及在射频前端的一些应用思路，这些都极大地拓展了我的视野。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的前辈在传授“独门秘籍”。

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我最近在阅读一本名为《模拟电子实用技术》的图书，这本书的深度和广度都让我印象深刻。它对于模拟电路中的基本元器件，如电阻、电容、电感、二极管、三极管、场效应管等，进行了非常系统和详尽的介绍，不仅仅是给出了它们的静态和动态特性，更深入地探讨了它们在不同电路中的行为模式。在讲解放大器电路时，本书从单级放大器到多级放大器，再到反馈放大器，层层递进，逻辑清晰。特别是对负反馈的讲解，让我完全理解了它在稳定电路、减小失真、扩展带宽等方面的关键作用。此外，书中还详细讨论了振荡器电路的各种类型和设计方法，包括RC振荡器、LC振荡器以及晶体振荡器，并分析了它们的频率稳定度和输出波形。我特别喜欢书中关于电源管理IC应用的章节，它介绍了多种线性稳压器和开关稳压器的原理和选型，以及在低压差和高效率方面的考量。这本书无疑为我在模拟电路领域的学习和实践提供了坚实的基础和宝贵的指导。

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最近我一直沉迷于一本关于模拟电子的宝藏书籍，它的名字叫做《模拟电子实用技术》。这本书简直就像一个百科全书，内容包罗万象，从最基础的二极管、三极管特性讲解，到复杂的运算放大器电路设计，再到各种电源模块、传感器接口的实际应用，应有尽有。我尤其喜欢它对每个概念的深入剖析，不仅仅是给出公式，更重要的是解释了这些公式背后的物理原理，以及它们在实际电路中是如何体现的。比如，它对BJT的电流放大效应，以及MOSFET的阈值电压和跨导的讲解，都非常清晰，让我这个初学者也能迅速理解。书中大量的实例分析更是点睛之笔，每一个电路都配有详细的分析过程和计算步骤，让我能够亲手去验证和实践。而且，书中的图示清晰易懂，配合着文字讲解，仿佛老师就在我身边手把手教学一样。总而言之，这本书为我打开了模拟电子世界的大门，让我对模拟电路的理解达到了一个全新的高度，感觉学到的东西都能立刻应用到实际项目中去，那种成就感是无与伦比的。

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说实话，我之前对模拟电子电路一直感到有些畏惧，觉得它太抽象、太难学了。《模拟电子实用技术》这本书彻底改变了我的看法。它的语言风格非常亲切，就像一位老朋友在跟你聊天一样，一点一点地把复杂的知识点娓娓道来。书中有很多生活中的例子，比如从收音机的工作原理讲到射频前端的组成，从家里的电源适配器讲到稳压电源的设计，这些都让我觉得模拟电路离我们并不遥远，而且非常实用。我最喜欢的部分是关于传感器接口的部分，它讲解了如何将各种传感器（如温度传感器、压力传感器、光敏电阻等）的模拟信号转换为MCU能够识别的数字信号，并提供了非常多的实际电路设计方案。书中还详细介绍了如何处理各种干扰和噪声，如何进行PCB布局布线以优化模拟信号的传输，这些都是在学校里很难学到的宝贵经验。这本书不仅让我学会了“怎么做”，更让我理解了“为什么这么做”，让我对模拟电路的整体把握能力有了显著提升。

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作为一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，我深知掌握扎实的模拟电路知识是多么重要，《模拟电子实用技术》这本书恰好满足了我的需求。它对于各种模拟集成电路的深入讲解，比如op-amp的各种应用电路，比如跨阻放大器、仪表放大器，以及一些电流反馈放大器的特性分析，都做得非常到位。书中不仅给出了电路图，还详细讲解了不同配置下的增益、带宽、稳定性等关键参数是如何计算和调整的。我特别欣赏它在介绍功放电路时，对AB类、B类、C类等不同工作模式的详细分析，以及它们在音响系统中的应用考量。此外，书中对于ADC和DAC的讲解也丝毫不含糊，从采样定理到量化噪声，再到不同分辨率和采样率的转换器选择，都有非常详尽的阐述。让我印象深刻的是，书中还专门开辟了一个章节，讨论了低噪声电路的设计原则，这对于很多追求高信噪比的应用来说至关重要。这本书可以说是一部实战宝典，能够帮助我快速解决在实际项目中遇到的模拟电路设计难题。

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