现代光学设计实用方法

本书紧密结合当前先进的光学系统，结合作者研究团队的最新研究成果，将像差理论、实践应用、建模方法、学科前沿几方面有机融合，按照理论基础、具体应用、仿真优化、先进技术的流程，详细讲解了现代光学设计的设计步骤与方法；创新性地提出光学自由曲面系统的初始结构确定方法、衍射超透镜设计的方法与要点、新型像质评价指标“椭率”等先进技术。本书内容包括：光学系统像差理论、衍射成像与像质评价、光学自动设计原理、玻璃库与玻璃选择、透镜分裂、Zemax在像差设计中的应用、自由曲面光学系统设计、新型光学设计方法等。 本教材可作为高等院校相关专业大专、本科、研究生的实践教学、实验教材或教学参考书，也可作为其他相关理工科学生和工程技术人员的实践参考书。

高志山，男，1966年生，工学博士，教授、博士生导师，曾获王大珩光学奖中青年科技奖，中国光学学会理事，中国光学工程学会理事，中国光学学会光学测试专业副主任，中国航天科技集团有限公司光学部件制造工艺技术中心特聘专家，中国航天科工集团光学工艺分中心特聘专家，中国宇航学会光电专业委员会常务委员，全国专业标准化技术委员会委员等职。受聘为由周炳琨院士领衔的科学出版社《光学与光子学丛书》编委会委员，《激光与光电子学进展》期刊编委，《电光与控制》期刊编委，《应用光学》期刊编委，《长春理工大学（自然科学版）》期刊编委。国防科学技术一等奖1项、省部级科技进步/技术发明二等奖7项。编著出版《现行光学元件检测与国际标准》、新版 《光学手册之十四章成像光学》2部。作为课程负责人，主持南京理工大学精品课程建设与金课建设。指导硕士研究生毕业50余人、博士研究生毕业15余人,其中1人2010年获得江苏省优秀博士学位论文。

第1章 绪论 1.1 我国成像光学的发展与动力 1.2 成像光学的“像”信息本质 1.3 成像光学系统的发展动态 1.3.1 强度直接成像光学系统的几个重要发展动态 1.3.2 光场传输——聚能系统 1.3.3 干涉（相位）成像系统 1.3.4 偏振成像系统 1.4 光学工程的不断发展对光学设计实用方法带来的挑战 复习题 第2章 光学系统与几何像差 2.1 概述 2.2 光学系统的结构参数和光学特性参数 2.2.1 光学系统的结构参数 2.2.2 光学特性参数 2.2.3 实际光学系统描述举例 2.3 几何像差与光线结构 2.3.1 轴上点的像差 2.3.2 轴外物点的光线结构与像差 2.3.3 轴外像差的一般规律 2.4 高级像差的定义与实用计算方法 2.4.1 像差与视场、孔径的函数关系 2.4.2 高级像差的计算关系式 2.5 赛德像差多项式 2.5.1 垂轴像差分量表达形式 2.5.2 波像差表达形式 2.6 像差的曲线表示方法 2.6.1 独立几何像差曲线 2.6.2 光线像差（垂轴分量）曲线 2.7 ZEMAX软件简介 2.7.1 ZEMAX的视窗类型 2.7.2 主视窗的操作 2.8 ZEMAx中光学系统的建立实例 2.8.1 设计要求 2.8.2 初始结构 2.8.3 其他光学特性参数的输入方法 2.8.4 ZEMAX中的像质评价方法 2.9 ZEMAX中几何像差垂轴表示法（Ray Fans）的解读 2.9.1 彗差的提取 2.9.2 像面与近轴像面之间离焦量的判别 2.9.3 场曲的判别 2.9.4 垂轴色差的解读 2.9.5 Ray Aberration的地位 复习题 第3章 光学自动设计原理 3.1 概述 3.2 广义像差与结构参数的隐晦函数关系 3.3 光学自动设计中的优化方法 3.3.1 评价函数 3.3.2 最小二乘法