ZEMAX光学设计超级学习手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

作  者:林晓阳 定  价:59 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2014年04月01日 页  数:334 装  帧:平装 ISBN:9787115345851 ●第1章 ZEMAX入门
●1.1 ZEMAX的启动与退出
●1.2 用户界面
●1.2.1 窗口类型
●1.2.2 主窗口介绍
●1.2.3 文件菜单
●1.2.4 编 辑菜单
●1.2.5 系统菜单
●1.2.6 分析菜单
●1.2.7 工具菜单
●1.2.8 报告菜单
●1.2.9 宏指令菜单
●1.2.10 外扩展菜单
●1.2.11 窗口菜单
●1.2.12 帮助菜单
●1.3 ZEMAX常用操作快捷键
●1.3.1 放弃长时间计算
●1.3.2 快捷方式的总结
●1.4 本章小结
●第2章 像质评价
●部分目录

内容简介

《ZEMAX光学设计不错学习手册》以ZEMAX 2010作为软件平台，详细讲解了ZEMAX在光学设计中的使用方法与技巧，帮助读者尽快掌握ZEMAX这一光学设计工具。
《ZEMAX光学设计不错学习手册》结合作者林晓阳多年的使用和开发经验，通过丰富的工程实例将ZEMAX的使用方法详细介绍给读者。全书共分为11章，主要讲解了ZEMAX的使用界面和基本功能，光学像差理论和成像质量的评价，以及各种透镜和目镜、显微镜、望远镜等目视光学系统的设计。
《ZEMAX光学设计不错学习手册》注重基础，内容详实，突出实例讲解，既可以作为光学设计人员、科研人员等相关专业人士的工具书，也可以作为相关专业高年级本科生、研究生的学习教材。

光学设计的奥秘：从理论到实践的探索之旅 在浩瀚的科学领域中，光学设计无疑是连接我们认知世界与创造新世界的桥梁。它不仅是物理学的前沿分支，更是工程技术的核心驱动力。从日常生活中无处不在的眼镜、相机镜头，到尖端科技的望远镜、显微镜，再到现代工业的激光器、投影仪，无不闪耀着光学设计的智慧光芒。这本书，将带领您踏上一段深入光学设计核心的探索之旅，揭示其背后精妙的理论原理，传授实用的设计方法，并展望其未来的无限可能。 第一章：光学基础——万丈高楼平地起 要理解复杂的光学系统，扎实的基础知识是不可或缺的。本章将从最基本的概念入手，为您构建坚实的理论框架。我们将探讨光的本质，理解其波动性和粒子性，以及这些特性如何影响光的传播。折射和反射是光学设计中最核心的两个现象，我们将深入解析斯涅尔定律，理解光线在不同介质中传播时的行为，并学习如何利用反射原理构建各种成像和照明系统。 棱镜是另一个重要的光学元件，其色散和反射能力在光谱分析和光路转向中发挥着关键作用。本章将详细介绍棱镜的种类、工作原理及其在光学系统中的应用。我们还将触及几何光学中的一些基本概念，如光线追踪、成像原理，为后续更复杂的设计打下基础。理解焦距、像方焦距、物方焦距等基本参数，将是您理解镜头性能和系统布局的关键。 第二章：镜头成像——世界的重塑者 镜头是光学系统的灵魂，其成像能力直接决定了系统的性能。本章将聚焦于镜头成像的原理，深入剖析透镜的成像特性。我们将详细阐述薄透镜成像公式，理解物体与像之间的距离、焦距之间的关系。您将学会如何计算不同类型的透镜（凸透镜、凹透镜）所形成的虚像和实像，并理解其放大率和倒正性。 然而，现实中的镜头并非理想的薄透镜，它们会引入各种像差，影响成像质量。本章将重点讲解几种最常见的透镜像差，包括球差、彗差、像散、场曲和色差。我们将深入分析每种像差的成因，并通过图示直观展示其对成像的影响。更重要的是，您将学习到如何通过优化透镜的设计，例如组合使用不同曲率和折射率的透镜，以及调整透镜之间的距离，来有效地校正这些像差，从而获得清晰锐利的图像。 第三章：光源与照明——光明的艺术 光学设计不仅仅是捕捉图像，它也关乎如何有效地利用光。本章将把目光投向光源和照明设计。我们将介绍各种常见的光源类型，包括白炽灯、荧光灯、LED等，并分析它们的发光原理、光谱特性和效率。理解不同光源的特点，是根据应用需求选择最合适光源的前提。 照明设计是光学设计的重要分支，它旨在优化光的分布，满足特定的照明需求。本章将探讨光度学和辐射度学中的基本概念，如光通量、照度、亮度等，并介绍相关的测量方法。您将学习到如何利用反射器、透镜和漫射器等光学元件来控制光的传播方向和强度，实现均匀照明、聚光照明或特定的光照模式。我们将通过实例，展示照明设计在舞台灯光、道路照明、室内照明等领域的应用。 第四章：光学元件的材质与选择——材料决定性能 材料是构成光学元件的基石，其性质直接影响着光学性能的发挥。本章将深入探讨各种用于光学元件制造的材料。我们将详细介绍不同玻璃的折射率、色散系数、透光率等关键参数，并分析不同光学材料（如石英、蓝宝石、塑料）的特性和适用范围。您将了解到，选择合适的材料对于降低像差、提高透光率、增强耐用性至关重要。 此外，我们还将讨论涂层技术在光学设计中的重要作用。增透膜、高反射膜等各种光学涂层能够有效地减少光的反射损失，提高透光率，或者增加反射效率。本章将介绍不同类型光学涂层的原理、制造工艺及其在光学系统中的应用，例如在相机镜头和望远镜物镜上的应用。 第五章：系统设计与优化——构建精密仪器 光学设计 culminates in the creation of functional optical systems. 本章将引导您进入系统设计和优化的核心领域。我们将从系统概述开始，学习如何根据应用需求，定义系统的整体架构和关键参数。您将掌握如何将单个光学元件组合成复杂的系统，例如望远镜、显微镜、投影仪等。 系统优化是一个迭代的过程，旨在不断提升系统的性能。本章将介绍各种优化策略和技术。您将了解如何使用像差函数来量化系统的性能，并学习如何通过调整元件的参数（如曲率半径、厚度、间距、材料）来最小化像差，提高成像质量。我们将探讨基于梯度下降、模拟退火等优化算法在光学设计中的应用，让您能够更有针对性地进行设计调整。 第六章：干涉与衍射——光的波粒二象性在设计中的应用 除了几何光学，物理光学中的干涉和衍射现象在某些高级光学设计中也扮演着关键角色。本章将探索光的波动性所带来的独特设计可能性。我们将详细解释干涉原理，包括相干性、光程差等概念，并介绍如何利用干涉效应设计干涉仪、薄膜滤波器等。 衍射是光波在遇到障碍物或孔隙时发生的弯曲现象。本章将深入分析夫琅和费衍射和菲涅尔衍射，并介绍衍射在全息成像、衍射光学元件（DOGs）等领域的应用。您将了解如何通过精确控制衍射结构，实现复杂的光束整形和成像功能。 第七章：先进光学设计技术——前沿探索 光学设计领域日新月异，新的技术和概念不断涌现。本章将为您介绍一些当前先进的光学设计技术。我们将在这一章触及自由曲面光学元件的设计，这种元件打破了传统球面和非球面透镜的限制，能够实现更复杂的光学功能，减小系统体积。 此外，我们将探讨在人工智能和机器学习驱动下的光学设计新趋势。学习如何利用数据驱动的方法来辅助设计，加速优化过程，甚至发现全新的设计方案。量子光学在光学设计中的潜在应用也将是本章的亮点，虽然尚处于早期阶段，但其颠覆性的潜力不容忽视。 第八章：实际应用与案例分析——理论指导实践 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。本章将通过一系列典型的光学设计案例，将前几章所学知识融会贯通。我们将深入剖析不同应用领域的光学系统设计，例如： 数码相机镜头设计： 分析其复杂的结构，如何权衡成像质量、体积、成本等因素。 望远镜和显微镜设计： 探讨其放大原理、视场角、分辨率等关键指标的实现。 激光器光学系统设计： 关注其光束质量、能量传输和聚焦特性。 投影仪光学系统设计： 理解其色彩分离、图像生成和成像的复杂过程。 通过对这些案例的深入分析，您将能够更清晰地理解光学设计在解决实际问题中的应用，并学习到如何在不同约束条件下做出最优的设计决策。 结语 光学设计是一个充满挑战与乐趣的领域，它要求我们既要有严谨的科学态度，又要有丰富的创造力。通过对本书内容的学习，您将掌握光学设计的核心原理和实用技术，能够自信地应对各种光学设计问题，并为未来光学科技的发展贡献自己的力量。无论您是光学专业的学生、研究人员，还是对光学领域充满兴趣的爱好者，本书都将是您踏入光学设计殿堂，开启精彩探索之旅的理想伴侣。