德国当代光学设计讲义

简介：
《德国当代光学设计讲义》汇集了德国顶尖光学专家的知识与经验，深入浅出地介绍了现代光学设计的核心理论、技术及应用案例。适合科研人员和学生阅读学习。 1. 引言 本部分涵盖的内容包括：傍轴光学、理想透镜、光学系统、光线追踪以及使用Zemax软件的操作。 2. 优化I 介绍基本原理，旁轴布局，薄透镜的应用，从薄透镜过渡到厚透镜的过程，并探讨缩放和Delano图的运用。 3. 优化II 讨论评估函数的要求及变量的有效性。 4. 优化III 涵盖复杂的公式、解决方案以及硬约束与软约束的区别及其应用。 5. 结构修改 包括零操作数，透镜分割，非球面化，粘合工艺，添加或移除透镜等方法的介绍和使用场景分析。 6. 像差及性能评估 讨论几何像差、波前像差以及点扩散函数（PSF）、光学传递函数（OTF）的概念，并讲解正弦条件的应用。同时探讨消色差与全消色差校正，Dialyt原则等概念及其在实际中的应用。 7. 非球面和自由曲面设计 介绍非球面用于球差修正的方法，Forbes方法的使用场景及畸变矫正技术，并深入解析自由曲面的设计理念以及最佳位置的选择策略。此外还探讨了多个非球面的应用案例。 8. 场平化 通过厚月眉镜、正负对组合和场透镜实现图像平面化的技巧与原理分析，以达到更好的成像效果。 9. 色差校正 包括消色差设计（achromatization）、全消色差校正、Dialyt原则等方法的介绍以及轴向与横向差异的概念。同时探讨玻璃选择规则及埋头表面处理技术的应用场景和优势分析。 10. 特殊主题 讨论对称性，敏感度问题，并深入解析变焦透镜的设计理念及其在实际中的应用案例。 11. 高阶像差 介绍高数值孔径系统、色散校正的挑战以及Merte表面设计方法。同时探讨AC月眉镜的独特优势和应用场景分析。 12. 进阶优化策略 涵盖局部优化，迭代控制及全局方法的应用场景，并深入解析Shafer提出的AC-方法及其在实际中的应用案例与效果评估。 13. 镜头系统 介绍特殊方面的知识，如光线路径的弯曲以及卡迪奥特里克系统的独特设计理念和应用场景分析。 14. 衍射元件 探讨色差校正、杂散光抑制及三阶像差处理技术的应用场景与优势评估，并深入解析其在实际光学设计中的应用案例及其效果评价方法。 15. 容许公差与调整 介绍容许公差的程序，包括补偿器的设计理念和使用技巧。同时探讨如何通过适当的方法进行系统调整以达到最佳性能的目标。