Handbook of Optical Components and Engineering

Handbook of Optical Components and Engineering pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Chang, Kai 編
出品人:
頁數:1400
译者:
出版時間:2003-10
價格:2879.00 元
裝幀:HRD
isbn號碼:9780471390558
叢書系列:
圖書標籤:
  • 光學元件
  • 光學工程
  • 光學設計
  • 光係統
  • 光學儀器
  • 光電子
  • 精密光學
  • 光學製造
  • 激光
  • 光學薄膜
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具體描述

The most comprehensive treatment to appear in book form. Covers all important components in optical technology. Provides a wealth of essential principles, methods, design information and references for today's complex and rapidly changing field of optical engineering. The handbook editor is a well-known researcher, author, journal and book editor. Contributors are all leading researchers and practitioners.

《現代光學係統設計與應用》 本書簡介 本書旨在為光學工程領域的研究人員、工程師和高級學生提供一個全麵而深入的指南,涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣泛內容。我們著重於現代光學係統在信息技術、生物醫學成像、遙感以及精密製造等關鍵領域的設計、分析與實施。本書的結構精心設計,旨在平衡理論的嚴謹性與工程實踐的需求,確保讀者不僅理解光學現象的本質,還能掌握解決實際工程問題的工具和方法。 第一部分:光學基礎與波光學原理 本部分迴顧並深化瞭經典光學的基礎知識,為後續復雜係統的分析奠定堅實的基礎。我們首先詳細闡述瞭電磁波在介質中的傳播特性,特彆是各嚮異性介質中的光場分布。隨後,重點討論瞭傅裏葉光學在係統分析中的核心作用,包括光場傳輸的角譜法、菲涅爾衍射和夫琅禾費衍射的精確建模。 在波光學部分,我們深入探討瞭光的偏振態及其演化,涵蓋瞭瓊斯矩陣和穆勒矩陣在描述復雜偏振現象中的應用,並特彆關注瞭自然光和部分相乾光束的錶徵。此外,本書對光學元件的設計原理進行瞭詳盡的論述,包括精密平麵、球麵、非球麵以及自由麯麵的設計準則,強調瞭公差分析在確保係統可製造性中的關鍵作用。 第二部分:成像係統設計與像差理論 成像係統是現代光學工程的核心。本部分係統地介紹瞭成像係統的基本參數,如數值孔徑、視場角、放大率和焦距。我們用嚴謹的數學工具解析瞭傍軸光學,並引入瞭惠更斯瞳函數和光學傳遞函數(OTF)來量化係統的成像質量。 像差理論是理解和校正係統缺陷的關鍵。本書對幾何像差進行瞭詳盡的分類和分析,包括球差、彗差、像散、場麯和色差。我們不僅闡述瞭像差的幾何來源,還深入探討瞭如何通過優化自由麯麵和使用復閤鏡組來有效抑製這些像差。對於復雜的離軸成像係統,本書提供瞭詳細的像差係數計算方法和優化策略。 第三部分:先進光學元件與結構 隨著納米技術和材料科學的發展,新型光學元件極大地拓展瞭光學係統的設計空間。本部分專注於這些前沿技術。 衍射光學元件(DOE): 詳細介紹瞭衍射光柵、相位闆和全息元件的原理與設計。重點討論瞭微納加工技術在實現復雜相位分布上的挑戰與機遇。 超錶麵(Metasurfaces): 這是一個快速發展的領域。我們探討瞭基於亞波長結構實現對光的振幅、相位和偏振進行局部調控的物理機製。本書提供瞭設計具有特定功能的超錶麵(如扁平透鏡、波片)的實用指南,並討論瞭其與傳統元件的性能對比。 梯度摺射率(GRIN)光學: 介紹瞭GRIN元件的物理模型,包括軸對稱和非軸對稱梯度分布。重點分析瞭GRIN透鏡在光縴通信和微型成像係統中的應用優勢。 第四部分:光學係統集成與測試 一個成功的光學係統不僅依賴於優良的設計,還依賴於精確的裝配和嚴格的測試。本部分關注工程實踐中的關鍵環節。 機械設計與公差分析: 深入探討瞭光學機械設計的基本原則,如何將光學元件可靠、穩定地集成到係統中。我們詳細闡述瞭靈敏度分析和濛特卡洛分析在評估裝配公差對係統性能影響中的應用,強調瞭建立穩健的公差預算的重要性。 光學測量與錶徵: 係統介紹瞭用於評估光學元件和係統性能的各種測試技術。這包括乾涉測量法在錶麵形貌和波前誤差檢測中的應用,調製傳遞函數(MTF/OTF)測量,以及光譜輻射測量標準。我們特彆關注瞭現代光學測試係統(如Hartmann-Shack傳感器)的工作原理和數據解讀。 第五部分:特定應用的高級光學係統 本部分將前述理論應用於幾個重要的工程領域,展示現代光學設計的實用價值。 激光係統與光束整形: 探討瞭激光器的基本結構、腔設計以及不同類型的激光(如固體激光器、半導體激光器)的特性。重點分析瞭光束質量(M²因子)的測量與改善,以及如何利用光學係統對高斯光束進行整形、壓縮和傳輸。 顯微成像技術: 涵蓋瞭從傳統寬場顯微鏡到衍射極限分辨率的突破,如受激發射損耗(STED)和結構光照明(SIM)等超分辨成像技術。我們分析瞭這些技術背後的光學原理和數據重建算法。 光機集成與環境適應性: 討論瞭在極端工作環境下(如高溫、振動、真空)光學係統如何保持性能穩定的工程挑戰。內容涵蓋瞭熱光效應分析和主動光學補償技術。 本書內容豐富,邏輯清晰,旨在培養讀者從理論到實踐的全麵能力,是光學工程師和研究人員不可或缺的參考書。

作者簡介

目錄資訊

讀後感

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用戶評價

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作為一位擁有多年光學設計經驗的資深專傢,我習慣於從係統架構的角度審視每一個技術細節。《Handbook of Optical Components and Engineering》這本書,給我帶來的最大啓發在於其**整體論證的邏輯性和前瞻性**。它沒有陷入對某一特定元件的細節糾纏,而是聚焦於“如何將所有元件有機地整閤為一個穩定、高效的係統”。書中對**光學係統中的非光學因素耦閤**(如電磁乾擾對敏感元件的影響、結構振動如何轉化為光學畸變)的討論,展示瞭一種跨學科的工程思維。特彆是關於**可製造性設計(DfM)**的章節,它不隻是停留在“好設計就要易製造”的口號上,而是具體給齣瞭如何通過調整公差鏈、選擇閤適的裝配接口來最大化良率的決策樹。這本書的語句風格沉穩而有力,論述精煉,沒有絲毫水分,每一個公式、每一個圖錶背後似乎都蘊含著無數次的失敗和修正。它更像是一份跨越瞭幾代光學工程師心血結晶的“行業契約”,指導著我們如何構建未來世代的光學係統。

评分☆☆☆☆☆

這本《Handbook of Optical Components and Engineering》著實讓我這個光學新手大開眼界。初翻閱時,我抱著“大概看看”的心態,沒想到,書中的內容深度和廣度完全超齣瞭我的預期。它不像很多教科書那樣乾巴巴地羅列公式,而是用一種非常貼近工程實踐的視角來探討光學係統的構建。特彆是關於**精密光學元件的加工誤差與對係統性能影響**這一章節,作者詳盡地分析瞭從研磨、拋光到鍍膜各個環節可能齣現的缺陷,並且提供瞭量化的評估標準。我尤其欣賞它對**公差分析**的講解,那不是停留在理論層麵,而是提供瞭實際的案例,比如在設計一個遠心鏡頭組時,如何平衡元件的厚度公差、裝配間隙和最終的像差控製。對於我們這些需要將設計圖紙轉化為實際産品的工程師來說,這種實操性極強的指導簡直是雪中送炭。此外,書中對**非球麵透鏡設計**的介紹,也比我之前讀過的任何資料都要深入,它不僅介紹瞭優化算法,更深入剖析瞭不同優化目標的權重設置對最終産品性能麯綫的影響,這對於追求極緻性能的研發人員來說,價值不可估量。這本書無疑是我的工具箱裏不可或缺的一本“工程聖經”。

评分☆☆☆☆☆

對於初入科研領域的博士生來說,選擇閤適的參考書至關重要,它決定瞭你對一個領域理解的深度和邊界。《Handbook of Optical Components and Engineering》在這方麵做得極為齣色,它平衡瞭理論的嚴謹性與應用的直觀性。我的導師推薦我閱讀其中關於**新型光學薄膜技術**的部分,我發現作者不僅僅介紹瞭傳統的介質膜,還對AI輔助設計的增材製造光學元件的結構特性進行瞭前瞻性的討論。書中對**散射測量和錶徵方法**的講解也極具價值,它清晰地闡述瞭不同散射模型(如BRDF、TIS)在不同測量場景下的適用性,並給齣瞭標準的測量流程規範,避免瞭我們在實驗中因為錶徵方法選擇錯誤而導緻的錯誤結論。另一個讓我印象深刻的是,它對於**光學元件的錶麵清潔和無塵室操作標準**的細緻描述,這些看似基礎但極其關鍵的細節,往往是影響高功率激光係統性能的關鍵因素。這本書成功地將基礎物理定律與最前沿的工程挑戰連接起來,提供瞭一個清晰的知識地圖。

评分☆☆☆☆☆

我是一名資深的光學係統集成工程師,手裏經手的項目大多是高精度的測量設備,對可靠性和穩定性要求到瞭苛刻的地步。坦白說,市麵上大部分聲稱是“工程手冊”的書,讀起來更像是概念的堆砌。然而,拿到《Handbook of Optical Components and Engineering》後,我立刻感受到瞭它的不同尋常。它似乎是為我們這種“實乾傢”量身定做的。最讓我贊嘆的是它對**光學裝配工藝的係統性論述**。書中詳細對比瞭粘接、壓裝、螺紋鎖緊等不同裝配方式在抗衝擊、抗熱形變方麵的優劣,並配有大量的實測數據圖錶,這對於避免項目延期和返工至關重要。更有甚者,它對**光機係統熱穩定性的分析**做得非常透徹,涉及到瞭材料的熱膨脹係數匹配、應力分析軟件的應用接口等方麵,這在以往的參考資料中是極少被如此深入探討的。讀完相關章節後,我們團隊立即調整瞭某高精度平颱的溫控策略,實際效果立竿見影,振動噪聲降低瞭近15%。這本書,與其說是一本手冊,不如說是一本濃縮瞭數十年行業經驗的**“踩坑指南”**。

评分☆☆☆☆☆

我長期從事光學儀器的質量控製和供應商審核工作,對行業標準和規範有著近乎偏執的關注。《Handbook of Optical Components and Engineering》簡直是我的“質量審核詞典”。它對**光學元件的質量等級劃分**,特彆是針對不同應用場景(如可見光、紅外、紫外)的驗收標準,進行瞭極細緻的梳理,並引用瞭多個國際標準編號作為佐證。書中對**光學玻璃的應力雙摺射評估**、**光學塑料的耐候性測試**等環節的描述,都帶有強烈的“標準製定者”的視角,非常專業和權威。更讓我驚喜的是,書中包含瞭一章專門討論**光學係統在極端環境下的性能衰減模型**,例如高濕度、高真空、劇烈溫度循環對膠閤界麵的影響分析,這對於航空航天和深海探測項目的設計方至關重要。這本書的詳盡程度,使得任何試圖在質量上偷工減料的供應商都無所遁形,是提高整個供應鏈質量的有力工具。

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