Current Developments in Lens Design and Optical Engineering III pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Fischer, Robert E.; Smith, Warren J.; Johnson, R.Barry

出品人:

页数:174

译者:

出版时间:2002-10-16

价格:USD 70.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819445346

丛书系列:

图书标签:

• Lens Design
• Optical Engineering
• Optical Systems
• Imaging Optics
• Refractive Optics
• Diffractive Optics
• Aspheric Lenses
• Optical Design Software
• Optical Fabrication
• Optical Testing

《透镜设计与光学工程的最新进展 III》 这本书深入探讨了透镜设计和光学工程领域的最新前沿技术和突破性研究。作为该系列的第三部，它汇集了来自全球顶尖研究人员的最新成果，涵盖了从基础理论到实际应用的广泛主题，为光学工程师、科学家和研究人员提供了宝贵的参考资料。 核心内容概述： 本书的结构清晰，内容翔实，旨在全面展示当前光学工程领域的研究热点和未来发展方向。主要内容板块包括： 1. 先进透镜设计技术： 自由曲面透镜的设计与制造： 详细介绍了自由曲面光学元件在校正像差、减小体积、提高成像质量方面的优势。涵盖了各种自由曲面生成算法，如Zernike多项式、NURBS曲面等，以及与之配套的优化设计工具和软件。同时，也探讨了自由曲面透镜的制造工艺，包括超精密车削、研磨、抛光以及模压成型等技术，并分析了不同制造方法对光学性能的影响。 衍射光学元件（DOE）的设计与应用： 深入研究了衍射光栅、全息透镜等衍射光学元件的设计原理，包括菲涅尔衍射、夫琅禾费衍射的计算方法。重点介绍了其在光束整形、分束、聚焦、全息成像等方面的应用，以及如何通过相位编码和材料选择来优化衍射效率和功能。 超材料光学器件的最新进展： 探讨了具有亚波长结构的新型光学材料——超材料在实现负折射率、电磁诱导透明、完美吸收等非传统光学现象方面的潜力。介绍了超材料透镜（Metasurface Lenses）的设计方法，这些透镜可以实现比传统透镜更紧凑、功能更强大的光学功能，例如实现更宽的视场角、校正色差或实现偏振操控。 非球面透镜的设计与优化： 探讨了非球面透镜在消除球差、彗差等像差方面的关键作用。详细介绍了非球面系数的定义、计算方法以及在设计复杂光学系统时如何有效地使用非球面元件来提高整体性能并减少元件数量。 2. 光学系统设计与优化： 微型和紧凑型光学系统设计： 关注当前在智能手机、可穿戴设备、微型相机等领域对微型化、轻量化光学系统的需求。讨论了如何设计微透镜阵列（MLA）、衍射微透镜阵列以及结合其他微纳光学技术来构建高性能的微型光学系统。 宽光谱和多光谱光学设计： 探讨了在紫外、可见光、红外等不同波段下光学系统的设计挑战。重点介绍了如何利用复合光学设计，结合不同材料（如硒化锌、锗、氟化钙等）和技术（如衍射光学、梯度折射率光学）来设计能够覆盖宽光谱范围或实现多光谱成像的光学系统。 成像质量评价与控制： 深入研究了各种成像质量评价指标，如调制传递函数（MTF）、点扩展函数（PSF）、斯特列尔比（Strehl Ratio）等，以及在设计过程中如何进行有效的优化和校正。探讨了不同像差的产生原因及其对成像质量的影响，并提出了相应的校正策略。 公差分析与系统集成： 强调了光学设计完成后，对制造公差的严格分析和控制对于最终成像质量的重要性。介绍了蒙特卡罗方法、最坏情况分析等公差分析技术，以及在系统集成过程中需要考虑的机械、电子兼容性问题。 3. 光学工程的前沿应用： 先进成像技术： 涵盖了机器视觉、显微成像、高光谱成像、3D成像（如结构光、双目立体视觉、光场成像）等领域的最新光学解决方案。讨论了如何设计针对特定应用场景的高性能光学镜头，以满足高分辨率、高灵敏度、快速响应等需求。 激光光学与光通信： 介绍了用于激光器输出的光学元件，如高功率激光透镜、光束扩展器、聚焦器等的设计与选择。同时，探讨了在光通信领域中，光纤耦合透镜、波导耦合器以及其他光电子器件的光学设计。 生物医学光学： 关注光学技术在生物医学领域的应用，如内窥镜的光学设计、眼科手术显微镜的优化、眼科矫正镜片（如隐形眼镜、角膜塑形镜）的设计，以及用于生物成像和诊断的光学系统。 光学传感与测量： 探讨了在各种光学传感器和测量设备中，光学元件的作用和设计要求，例如用于距离测量（如激光测距）、环境监测、光谱分析等的光学系统。 本书的价值与贡献： 《透镜设计与光学工程的最新进展 III》不仅汇集了当今光学工程领域最前沿的理论研究和技术创新，也提供了大量实际案例和工程实践经验。它为读者提供了以下价值： 拓展知识视野： 读者可以通过本书了解光学设计和工程领域最新涌现的趋势和技术，为未来的研究和开发提供方向。 解决实际问题： 书中包含的先进设计方法、优化技术和工程实践经验，能够帮助工程师们更有效地解决实际设计和制造中遇到的挑战。 促进学术交流： 本书为光学领域的研究人员提供了一个交流平台，展示最新的研究成果，激发新的思考和合作。 推动技术发展： 通过对前沿技术的深入探讨，本书有助于推动整个光学工程领域的进步，为新技术的应用和产业发展奠定基础。 总而言之，本书是任何致力于在透镜设计和光学工程领域保持领先地位的专业人士的必备读物。它不仅是一份知识宝库，更是激发创新思维和推动技术进步的强大动力。

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