Handbook of Optical Systems, Fundamentals of Technical Optics

出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Gross, Herbert 编

页数:848

出版时间:2005-4

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527403776

具体描述

The state-of-the-art full-colored handbook gives in six volumes a comprehensive introduction to the principles and the practice of calculation, layout and understanding of optical systems and lens design. Written by reputed industrial experts in the field the user is introduced to the basic properties of optical systems, aberration theory, classification and characterization of systems, advanced simulation models, measuring of system quality and manufacturing issues. More than 3,000 full-colored illustrations and images support the reader and supply an easy understanding of complex optical systems and optical modeling. Vol.1 Fundamentals of Technical Optics Vol.2 Physical Image Formation Vol.3 Aberration Theory and Correction of Optical Systems Vol.4 Survey of Optical Instruments Vol.5 Metrology of Optical Components and Systems Vol.6 Advances Physical OpticsIn this volume

Volume 1 gives a general introduction to the field of technical optics. Although part of the series, it acts as a fully selfstanding textbook. With more than 700 full color graphs and it is a intuitive introduction for the beginner and a comprehensive reference for the professional. 1 Introduction

2 Paraxial optics

3 Dielectric interfaces

4 Materials

5 Raytracing

6 Photometry

7 Lightsources

8 Sensors and receivers

9 Theory of color

10 Optical systems

11 Aberrations

12 Waveoptics

13 Plates and prisms

14 Gratings

15 Special components

16 Testing

用户评价

这本书的叙述风格是那种非常典型的、沉稳老派的德式工程哲学体现。它几乎没有花哨的图表或花哨的色彩插图，一切都是黑白分明、逻辑严密。如果你习惯了那种带有幽默感或者非常口语化的科普读物，这本书可能会让你感到有些枯燥。它要求读者必须全神贯注，因为作者几乎不会重复论述同一个概念，每一个句子都承载着精确的信息。我特别欣赏它在介绍衍射光学元件（DOE）时的处理方式。作者没有急于介绍最新的微纳加工技术，而是花了大量篇幅去解释惠更斯-菲涅尔原理在这些复杂结构中的精确应用，从电磁场理论的角度去推导光栅方程，力求让读者理解其物理极限。这种对基础原理的固执坚守，使得书中即便引用了三十年前的理论模型，其说服力依然不减。对于想成为真正光学工程师而不是仅仅会使用软件的用户来说，这种底层逻辑的透彻讲解，是无可替代的宝贵财富。它像是一块坚固的基石，让你在不断迭代的技术浪潮中，依然能站稳脚跟。

这本《光学系统手册：技术光学基础》的体量感人，厚重得让人有些敬畏。我刚拿到手的时候，首先被它那近乎百科全书式的详尽程度所震撼。我原本以为这只是针对入门者的一本概览性质的教材，但翻开目录才发现，它简直是一座知识的金矿。从最基础的光的波动性理论，到复杂的光学设计软件背后的数学模型，几乎无所不包。尤其是关于成像系统像差校正那一章，作者似乎倾尽毕子，把所有能想到的、现实中遇到的挑战都一一列举，并给出了不止一种解决方案的对比分析。我记得特别清楚，书中对非球面镜面的设计和制造公差的讨论，那种严谨到小数点后很多位数的工程师思维，让我这个搞应用研究的人读起来感到既亲切又压力山大。它不只是告诉你“该怎么做”，而是深入剖析了“为什么必须这么做”背后的物理和几何学原理。这本书更像是一本工具书，当你遇到一个棘手的光学问题时，翻开它，总能找到一个可以作为起点、甚至能直接解决问题的理论基石。我花了整整一个周末，仅仅是啃完了前三章的数学预备知识，里面的张量分析和傅里叶光学部分，对任何一个想在光学领域深耕的人来说，都是一次严肃的智力考验。

如果要用一句话来总结，这本书的价值在于它的“完整性”和“不可替代性”。在如今这个信息碎片化时代，很少有哪本书能如此系统、如此深入地覆盖从基础物理到尖端工程应用的整个光谱。我曾尝试对照几本当代流行的光学设计教材，它们或许在软件操作或最新的镀膜技术上有所侧重，但在像“非傍轴光线追迹的矩阵方法论”或“照明系统中的辐射度量学”这类核心且复杂的章节，它们的内容深度与广度都明显无法与本书抗衡。这本书的排版虽然传统，但图表的清晰度极高，即便是复杂的几何光学图示，也能一目了然。它最大的“缺点”可能就是它对读者的知识背景有较高的要求，初学者可能会被其中大量的数学符号和严谨的逻辑推理所劝退。但对于有志于在精密光学领域做出一番成就的人来说，这本手册无疑是一份沉甸甸的、值得反复研读的珍贵藏品，它确保了你所掌握的知识是经得起时间考验的真正硬核干货。

我个人对书中对现代光学测量技术那部分的讲解印象最为深刻，那简直是为我们这些试图将实验室理论付诸实践的人量身定制的指南。市面上很多书要么过分侧重理论推导而忽略实际操作的局限性，要么就仅仅是罗列设备参数。但这本书的高明之处在于，它巧妙地将理论的完美模型与现实世界的噪声、衍射极限、热漂移等因素结合起来讨论。例如，在介绍干涉测量法时，它详细对比了基于二维傅里叶变换的相位恢复算法和基于步进相位的技术，并且非常坦诚地指出了在实际使用中，振动和空气扰动对高精度测量结果的影响有多么致命。更实用的是，书中还穿插了大量的设计案例，比如如何为一个特定的工业检测任务选择合适的照明光源和探测器组合。这些案例不是凭空捏造的学术练习，而是能看到明确的工程约束和优化路径。读完这部分，我感觉自己对“什么是好的光学设计”有了更深层次的理解，它不再是纯粹的数学优化，而是在各种矛盾因素间寻求最佳平衡点的艺术。

我尝试用这本书来解决一个关于宽带光谱仪中色散元件选择的问题，结果发现它的深度远远超出了我的预期。我本来是想找一个直接的公式或推荐表，结果它带我回溯到了光的色散理论在不同介质中的微观本质。书中对阿贝数和Vd线的经典讨论非常到位，但更令人称奇的是，它随后拓展到了非线性光学晶体中的双折射和频率转换的理论基础。虽然后半部分的内容对于我当前的项目来说略显“超纲”，但它构建了一个极其完整的知识体系，让我知道在设计复杂的光谱系统时，哪些潜在的非理想因素（比如热致双折射）可能在后期成为瓶颈。这种“预防胜于治疗”的思维方式，正是这本书最值得称赞的地方。它不是一本教你如何快速得到一个结果的手册，而是一本帮助你建立完整、可靠的设计框架的哲学指南。读这本书的过程，与其说是学习，不如说是一次对光学知识体系的系统性“重塑”工程。