工程光学

本书系统地介绍了光学设计、光学测量和光学工艺的主要知识。全书内容共分三个部分：第一部分是光学设计，介绍了光学系统的像质评价、光学自动设计、初级像差理论以及望远系统、显微系统和照相机系统等典型光学系统的设计；第二部分是光学测量，介绍了光学测量中的对准与调焦技术、焦距测量、星点检验、分辨率测量等基本光学测量技术、测角技术、准直自准直技术及干涉测量等内容；第三部分是光学工艺，介绍了光学玻璃材料的特性，以及光学零件的技术要求和加工技术等方面的内容。
本书是信息技术、光学工程、测控技术与仪器等专业本科生的专业课教材，也可作为相关专业研究生教材及从事光电仪器设计和研制的专业人员的参考书。

第1章 光学系统像质评价
　　§1.1 概述
任何一个光学系统不管用手何处，其作用都是把目标发出的光按仪器工作原理的要求改变它们的传播方向和位置，送入仪器的接收器，从而获得目标的各种信息，包括目标的几何形状、能量强弱等。因此，对光学系统成像性能的要求主要有两个方面：第一方面是光学特性，包括焦距、物距、像距、放大率、入瞳位置、入瞳距离等；第二方面是成像质量，光学系统所成的像应该足够清晰，并且物像相似，变形要小。有关第一方面的内容即满足光学特性方面的要求属于应用光学的讨论范畴，第二方面的内容即满足成像质量方面的要求，则在光学设计部分做了详细介绍。
从物理光学或波动光学的角度出发，光是波长在400～760 mm的电磁波，光的传播是一个波动问题。一个理想的光学系统应能使一个点物发出的球面波通过光学系统后仍然是一个球面波，从而理想地聚交于一点；从几何光学的观点出发，人们把光看做是“能够传输能量的几何线——光线”，光线是“具有方向的几何线”，一个理想光学系统应能使一个点物发出的所有光线通过光学系统后仍然聚交于一点，理想光学系统同时满足直线成像直线、平面成像平面。但是实际上任何一个实际的光学系统都不可能理想成像。所谓像差就是光学系统所成的实际像与理想像之间的差异。由于一个光学系统不可能理想成像，因此就存在一个光学系统成像质量优劣的评价问题，从不同的角度出发会得出不同的像质评价指标。从物理光学或波动光学的角度出发，人们推导出波像差和传递函数等像质评价指标；从几何光学的观点出发，人们推导出几何像差等像质评价指标。有了像质评价的方法和指标，设计人员在设计阶段，即在制造出实际的光学系统之前就能预先确定其成像质量的优劣，光学设计的任务就是根据对光学系统的光学特性和成像质量两方面的要求来确定系统的结构参数。本章着重讨论的像质评价指标是几何像差，在第2章中将讨论从物理光学出发引出的像质评价指标——光学传递函数。
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