現代光學設計及應用

第1章 緒論
第2章 幾何光學基礎
2.1 基本概念及基本定律
2.1.1 幾何光學
2.1.2 波前和光線
2.1.3 光線傳播基本定律
2.1.4 全反射定律
2.1.5 費馬原理
2.1.6 物像基本概念
2.2 近軸光學
2.2.1 近軸光學近似
2.2.2 符號規則
2.2.3 球面和球面系統
2.2.4 薄透鏡
2.3 理想光學系統
2.3.1 理想光學系統簡介
2.3.2 基點和基面
2.3.3 點成像
2.3.4 成像公式
2.3.5 光焦度
2.3.6 實際光學系統的基點和基面
2.4 出瞳和入瞳
2.4.1 光闌
2.4.2 光學系統空間像
2.4.3 漸暈
2.4.4 景深
2.4.5 光闌位置對成像的影響
第3章 光學設計軟件
3.1 光學設計軟件概述
3.1.1 成像光學軟件
3.1.2 非成像光學軟件
3.2 Zemax軟件概述
3.2.1 Zemax算法簡介
3.2.2 Zemax軟件用戶界面
3.2.3 Zemax軟件基本操作
3.3 Zemax分析與優化工具
3.3.1 求解
3.3.2 分析
3.3.3 優化
3.3.4 公差分析
第4章 像差及其校正（一）
4.1 像差理論
4.1.1 入射光與出射光之間的非線性關系
4.1.2 光源大小
4.1.3 光的衍射現象
4.2 幾何像差
4.2.1 幾何像差表述
4.2.2 初級像差理論
4.2.3 成像質量判定方式
4.3 球差
4.3.1 球差與初級球差
4.3.2 在Zemax中觀察球差
4.3.3 在Zemax中優化球差
4.4 彗差
4.4.1 彗差與初級彗差
4.4.2 在Zemax中觀察彗差
4.4.3 在Zemax中優化彗差
第5章 像差及其校正（二）
5.1 像散
5.1.1 像散與初級像散
5.1.2 在Zemax中觀察像散
5.1.3 在Zemax中優化像散
5.2 場曲
5.2.1 場曲與初級場曲
5.2.2 在Zemax中觀察場曲
5.2.3 在Zemax中優化場曲
5.3 畸變
5.3.1 畸變與初級畸變
5.3.2 在Zemax中觀察畸變
5.3.3 在Zemax中優化畸變
5.4 色差
5.4.1 位置色差
5.4.2 倍率色差
5.4.3 在Zemax中觀察色差
5.4.4 在Zemax中優化色差
5.5 像差總結
第6章 望遠成像系統設計
6.1 望遠鏡概述
6.1.1 望遠鏡的工作原理與類型
6.1.2 望遠鏡的重要概念
6.2 望遠物鏡設計
6.2.1 望遠物鏡設計的特點
6.2.2 望遠物鏡的類型和設計方法
6.2.3 設計案例
6.3 牛頓望遠鏡系統設計案例
第7章 顯微成像系統設計
7.1 人眼的構造及其光學特性
7.1.1 人眼的構造
7.1.2 人眼的光學特性
7.2 放大鏡
7.2.1 視覺放大率
7.2.2 光束限制
7.3 顯微鏡概述
7.3.1 顯微鏡的工作原理
7.3.2 顯微鏡的重要概念
7.3.3 顯微鏡的基本結構
7.4 顯微物鏡設計
7.4.1 顯微物鏡設計的特點
7.4.2 顯微物鏡的類型
7.4.3 設計案例
7.5 顯微目鏡設計
7.5.1 目鏡設計的特點
7.5.2 常用目鏡的型式
7.5.3 設計案例
第8章 中繼轉向系統設計
8.1 中繼轉向系統概述
8.1.1 中繼轉向系統的特點
8.1.2 常見的中繼轉向系統
8.2 中繼轉向系統設計案例
第9章 顯微鏡照明系統及相關基礎
9.1 顯微鏡的分類
9.2 顯微鏡照明系統
9.2.1 集光器
9.2.2 顯微鏡的照明方法
9.3 顯微鏡的機械結構
9.3.1 鏡筒
9.3.2 物鏡轉換器
9.3.3 載物臺
9.3.4 粗調和細調系統
9.4 顯微鏡的調節和使用
9.4.1 顯微鏡的工作環境
9.4.2 用於顯微鏡觀察的標本
9.4.3 顯微鏡的調節
9.4.4 顯微鏡保護和光學部件的清潔
9.5 常見顯微鏡機械故障排除
9.5.1 粗調故障
9.5.2 微調故障
9.5.3 光學故障
第10章 3D顯示技術
10.13 D顯示技術概述
10.2 立體視覺機理
10.3 眼鏡式3D顯示
10.3.1 色差式3D技術
10.3.2 主動快門式3D技術
10.3.3 偏光式3D技術
10.4 頭部跟蹤顯示技術
10.4.1 單人頭部跟蹤的立體顯示
10.4.2 多人頭部跟蹤的立體顯示
10.4.3 頭部位置跟蹤方法
10.5 裸眼3D顯示
10.5.1 全息顯示技術
10.5.2 體三維顯示技術
10.5.3 自由立體三維顯示技術
附錄 光學系統像差測量方法
附錄A 基於星點法測量光學系統的單色像差及色差
附錄B 基於陰影法（刀口法）測量光學系統像差
附錄C 基於剪切幹涉法測量光學系統像差
參考文獻