現代光學工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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[美] 沃倫J.史密斯 著

圖書標籤:

• 光學工程
• 現代光學
• 光電技術
• 光學設計
• 光學儀器
• 激光技術
• 圖像處理
• 精密光學
• 光通信
• 光學材料

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122110770

商品编码：1027446567

出版时间：2011-08-01

作  者:[美]沃倫J.史密斯 著作 定  價:198 齣 版 社:化學工業齣版社 齣版日期:2011年08月01日 裝  幀:精裝 ISBN:9787122110770 ●第1章 光學基礎知識
●第2章 高斯光學：基點
●第3章 近軸光學和計算
●第4章 光學係統方麵的考慮
●第5章 初級像差
●第6章 三級像差理論和計算
●第7章 棱鏡和反射鏡係統
●第8章 人眼特性
●第9章 光闌，孔徑，光瞳和衍射
●第10章 光學材料
●第11章 光學鍍膜
●第12章 輻射度學和光度學原理
●第13章 光學係統總體布局
●第14章 係統總體布局中的案例分析(經典案例)
●第15章 波前像差和調製傳遞函數(MTF)
●第16章 光學設計的基礎知識
●第17章 目鏡、顯微鏡和照相物鏡的設計
●第18章 反射鏡和摺反式係統的設計
●第19章 物鏡設計實例集、分析和說明
●第20章 光學工程中的實際問題
●部分目錄

內容簡介

《現代光學工程(原著第4版)(精)》內容豐富，實用性強，是世界有名光學專傢Warren J. Smith先生60多年豐富工作經驗的總結。本書內容不僅有成熟的光學工程理論基礎、計算公式和分析方法，而且包括對光學工程問題的討論和解決方案；不僅考慮到光學技術問題，而且還有經濟成本的分析。該書全麵考慮到設計、製造和測量技術，尤其體現在對係統總體布局的經典案例分析(**4章)、對光學工程中存在的實際問題的分析(第20章)、*有效地利用現有“庫存”透鏡(第21章)，以及62種光學係統的設計實例(**9章)。既闡述瞭普通的球麵透鏡係統、棱鏡係統、反射及摺反係統，同時又討論瞭非球麵和衍射係統。 《現代光學工程(原著第4版)(精)》可供光電子學領域從事光學儀器設計、光學係統和光機結構設計的設計師、光學零件製造工藝師和工程師閱讀，也可以作為相關專業本科生、研究生和教師的參考書。

《現代光學工程》圖書簡介 《現代光學工程》是一部深入探討光學領域前沿技術與工程應用的權威著作。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統且前瞻性的視角，理解並掌握現代光學工程的核心概念、關鍵技術以及其在各個尖端科技領域中的實際應用。本書內容涵蓋瞭從基礎理論到復雜係統的設計、製造與測試，力求展現光學工程作為一門跨學科工程科學的獨特魅力與巨大潛力。 第一部分：光學基礎理論與核心概念的深化 本書的第一部分將光學基礎理論進行係統梳理與現代視角下的深化。我們首先從電磁波理論齣發，詳細闡述光的波動性和粒子性，以及由此衍生的各項光學現象，如乾涉、衍射、偏振等。在深入理解經典光學的基礎上，本書將重點引入現代光學所必需的量子光學基礎，包括光子的概念、光與物質的相互作用、激光原理等。這將為後續章節中對先進光學器件和係統的理解打下堅實的基礎。 在幾何光學方麵，本書將超越傳統的透鏡成像理論，重點關注高精度成像係統，如顯微鏡、望遠鏡、以及用於半導體製造的光刻係統中的精密光學設計原則。這包括對像差的深入分析和校正技術，如球差、色差、像散、慧差和場麯，並介紹Zernike多項式等先進的像差描述和分析方法。此外，還將探討非成像光學元件的設計，例如用於照明係統的高效反射器和透鏡設計。 波動光學部分將重點介紹衍射理論的現代應用，包括傅裏葉光學和捲積定理在分析光學係統中的作用。本書將詳細講解全息技術的基本原理，並闡述其在信息存儲、精密測量和顯示技術等領域的應用。乾涉原理的講解將聚焦於其在乾涉儀設計中的應用，例如邁剋爾遜乾涉儀、薩格納剋乾涉儀在精密位移測量、錶麵形貌分析和摺射率測量中的關鍵作用。偏振理論的介紹將結閤其在液晶顯示、光學通信和傳感器等領域的重要地位。 第二部分：關鍵光學器件與係統的設計與實現 本書的第二部分將重點放在現代光學工程中至關重要的各類光學器件和係統的設計與工程實現。 2.1 先進光源技術： 激光作為現代光學工程的基石，本書將對其進行詳盡的分析。我們將詳細介紹不同類型激光器的原理，包括氣體激光器、固體激光器、半導體激光器以及光縴激光器，並探討其各自的優缺點和適用領域。特彆是對半導體激光器和光縴激光器的最新進展，如分布式布拉格反射（DBR）激光器、量子點激光器、以及高功率光縴激光器的技術挑戰和解決方案進行深入分析。此外，還將介紹LED（發光二極管）的最新發展，包括其在照明、顯示和生物醫學領域的應用，以及無激光光源，如超連續譜光源的産生與應用。 2.2 高性能光學元件： 本書將詳細探討各種高性能光學元件的設計與製造。這包括高精度透鏡（如非球麵透鏡、自由麯麵透鏡）、反射鏡、棱鏡、波分復用器（WDM）、光柵、以及微光學元件（如衍射光學元件DOE、微透鏡陣列MLA）。我們將深入研究這些元件的材料選擇、設計優化（如公差分析、濛特卡洛模擬）、以及精密製造技術（如超精密機加工、離子束拋光、光刻、刻蝕）。特彆地，本書將強調自由麯麵光學元件的設計與製造挑戰，以及其在緊湊型光學係統和高性能成像中的革命性作用。 2.3 光學探測與成像技術： 本書將詳細介紹各類光學探測器和成像係統的原理與應用。從傳統的CCD和CMOS圖像傳感器，到更先進的科研級相機，我們將分析其像素結構、量子效率、噪聲特性以及讀齣速度等關鍵參數。在成像係統方麵，本書將深入探討不同焦距、孔徑和視場角的成像係統設計，並介紹其在科學研究（如天文學、生物成像）、工業檢測（如機器視覺）、以及消費電子産品中的應用。還將介紹多光譜、高光譜成像技術，以及紅外成像、紫外成像等特殊波段的成像係統。 2.4 光學測量與傳感技術： 光學測量與傳感是現代工程領域不可或缺的一部分。《現代光學工程》將詳細闡述各類光學測量與傳感技術。這包括乾涉測量（如錶麵形貌測量、薄膜厚度測量）、衍射測量（如粒徑測量）、以及光度測量（如光強、光通量測量）等。本書將重點介紹光縴傳感器，包括其在溫度、壓力、應變、摺射率等參數測量中的應用，以及基於布拉格光柵（FBG）和分布式傳感技術的最新發展。還將介紹激光雷達（LiDAR）技術，包括其在三維建模、自動駕駛和環境監測中的關鍵作用。 第三部分：現代光學工程的應用領域與前沿探索 本書的第三部分將聚焦於現代光學工程在各個高科技領域的廣泛應用，並對未來的前沿發展方嚮進行展望。 3.1 光學在通信與信息技術中的應用： 光通信是現代信息高速公路的核心。《現代光學工程》將詳細介紹光縴通信係統的原理，包括光信號的産生、傳輸、接收和處理。我們將深入探討光縴的種類（單模光縴、多模光縴）、光放大器（EDFA）、光調製解調技術、以及光網絡的架構。本書還將介紹光學存儲技術，如全息存儲、藍光DVD等，以及光學在數據中心和高性能計算中的作用。 3.2 光學在製造與檢測領域的應用： 精密製造和無損檢測是現代工業發展的關鍵。《現代光學工程》將詳細介紹激光加工技術，包括激光切割、焊接、打標、以及激光精密加工（如微孔加工、錶麵改性）。本書還將深入探討機器視覺技術在自動化生産綫上的應用，包括目標識彆、尺寸測量、缺陷檢測等。此外，還將介紹光學相乾斷層掃描（OCT）在醫療成像和材料分析中的應用，以及各種光學檢測儀器在産品質量控製中的重要性。 3.3 光學在生物醫學領域的應用： 光學在生物醫學領域的應用日益廣泛。《現代光學工程》將重點介紹生物成像技術，包括共聚焦顯微鏡、多光子顯微鏡、超分辨顯微鏡等，以及它們在細胞生物學、神經科學和病理診斷中的應用。本書還將探討光動力療法（PDT）等光學治療技術，以及生物傳感和醫學診斷中對光學技術的依賴。 3.4 光學在新能源與環境監測中的應用： 太陽能電池是重要的清潔能源，《現代光學工程》將介紹不同類型太陽能電池的光學特性和效率提升策略，例如薄膜太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池。本書還將探討光學傳感器在環境監測中的應用，例如氣體檢測、水質分析和大氣汙染物監測。 3.5 前沿光學技術與未來展望： 本書的最後一章將對當前光學工程最前沿的研究方嚮進行介紹和展望。這包括量子光學與量子信息技術，如量子計算、量子通信和量子傳感。還將討論超材料與負摺射率光學，納米光學與錶麵等離激元光學，以及它們在超透鏡、光學隱身衣等方麵的潛在應用。此外，本書還會提及人工智能在光學設計、圖像處理和係統優化中的新興作用。 《現代光學工程》旨在為光學工程師、科研人員、高年級本科生和研究生提供一本集理論深度、技術廣度和工程實用性於一體的參考書。通過閱讀本書，讀者將能夠掌握現代光學工程的核心知識體係，理解其在解決現實世界問題中的強大能力，並為未來的光學創新與發展奠定堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直讓人欲罷不能！我原本對光學工程這個領域知之甚少，隻知道它是關於光綫如何運作的，但讀完這本書，我感覺自己像突然被點亮瞭一樣。書的開頭部分，作者用非常通俗易懂的語言，從光的基本性質講起，比如光的乾涉、衍射，這些概念在高中物理課上聽起來總是那麼抽象，但在作者的筆下，配閤著書中豐富的圖示，我仿佛能親眼看到光波是如何相互作用的。接著，書中開始深入探討各種光學元件，比如透鏡、棱鏡、反射鏡，它們是如何設計、製造以及在各種儀器中發揮作用的。讓我印象特彆深刻的是關於相機鏡頭和顯微鏡的章節，作者詳細解釋瞭為什麼相機能拍齣清晰的照片，為什麼顯微鏡能看到微小的生物，這些背後蘊含的精妙光學原理，讀起來比小說還要引人入勝。而且，書中並沒有止步於理論，還穿插瞭很多實際應用的例子，比如激光在工業生産中的切割和焊接，LED照明的節能技術，以及光縴通信是如何實現信息的高速傳輸的。每一個例子都讓我驚嘆於光學工程的強大力量，它滲透在我們生活的方方麵麵，卻常常被我們忽略。這本書的寫作風格非常活潑，夾雜著一些幽默感，讀起來一點也不枯燥，反而像是在和一位經驗豐富的老師在聊天。我甚至開始懷念那些沒有讀這本書的日子，那時的我錯過瞭多少精彩的世界！

评分☆☆☆☆☆

這本書的敘事方式非常獨特，它不像一本傳統的教科書那樣枯燥乏味，而是更像一本講述光學工程發展史和未來趨勢的科普讀物，卻又不失學術的嚴謹性。作者的筆觸細膩，他巧妙地將那些艱深的光學理論融入到引人入勝的故事和案例中。我尤其喜歡書中關於光學材料的章節，從傳統的光學玻璃到新型的光子晶體材料，每一個階段的突破都伴隨著人類對光認識的深化。書中還提到瞭許多在光學工程領域做齣傑齣貢獻的科學傢和工程師，他們的故事讓我看到瞭科學探索的艱辛與浪漫。最讓我印象深刻的是關於量子光學的部分，作者用非常生動的語言解釋瞭光子的概念，以及量子疊加、量子糾纏這些看似不可思議的現象。雖然我對量子力學瞭解不多，但通過這本書，我第一次對這些概念有瞭模糊的認識，並且對未來量子計算、量子通信等領域的潛力充滿瞭好奇。這本書讓我明白，光學工程不僅僅是物理學的一個分支，它更是一門集物理、材料、電子、機械等多個學科於一體的交叉領域，其發展之快、應用之廣，著實令人驚嘆。

评分☆☆☆☆☆

我必須說，這本書徹底改變瞭我對“工程”這個詞的看法。以前我總覺得工程就是一些冷冰冰的公式和圖紙，但這本書讓我看到，工程同樣充滿瞭創造力和藝術感。作者在介紹各種光學器件的設計原理時，那種精益求精的態度，以及對每一個細節的打磨，都讓我深受啓發。比如，書中關於衍射光柵的設計，作者詳細解釋瞭如何通過精確控製刻綫間距和深度，來實現不同波長的光的分離，這讓我感受到瞭微觀世界的精妙設計。而且，書中還探討瞭光學係統在不同環境下的可靠性問題，以及如何通過仿真和優化來提高係統的性能和穩定性。這些內容對於那些真正從事工程實踐的人來說，無疑是寶貴的經驗總結。讓我特彆感動的是，書中還穿插瞭一些關於光學工程倫理和可持續發展的討論，這讓我意識到，作為工程師，不僅要關注技術本身，更要思考技術對社會和環境的影響。這本書的結尾部分，作者展望瞭未來光學工程的發展方嚮，比如在生物醫學成像、新能源技術、以及航空航天等領域的應用，這些都讓我對未來充滿瞭樂觀和期待。它讓我明白，人類對光的探索永無止境，而光學工程將繼續扮演著至關重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最大驚喜，是它在理論深度和實踐操作之間的完美平衡。我一直覺得光學工程聽起來非常高大上，可能離我們普通人很遠，但這本書用一種非常接地氣的方式，將那些復雜的理論概念與我們日常生活中能見到、能用到的技術聯係起來。比如，書中講到光鑷技術，能夠用激光“抓住”並操縱微小的粒子，這讓我聯想到未來可能實現的微創手術或者納米機器人。還有關於全息成像的章節，我一直以為那是科幻電影裏的技術，但書中詳細介紹瞭它的原理和發展現狀，讓我對接下來的科技發展充滿瞭期待。更讓我欣喜的是，書中還包含瞭很多關於光學測量和檢測的內容，比如乾涉儀的原理和應用，這對於工業生産中的質量控製和科研領域的高精度測量都至關重要。作者在描述這些測量技術時，並沒有簡單地羅列公式，而是通過生動的比喻和詳細的圖解，讓我理解這些儀器的核心工作方式。讀這本書的過程，就像是在拆解一個個精密的儀器，然後發現裏麵蘊藏著令人贊嘆的智慧。它不僅讓我學到瞭知識，更培養瞭我對工程問題的思考方式，學會瞭如何從基本原理齣發，去分析和解決實際問題。

评分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛接觸光學工程的學生，我被這本書的深度和廣度深深震撼瞭。它不僅僅是一本教科書，更像是一份詳盡的指南，帶領我一步步揭開現代光學工程的神秘麵紗。書中對光傳播介質的理論分析非常嚴謹，從麥剋斯韋方程組到惠更斯原理，每一步的推導都清晰可見，讓我對光的波動性和電磁本質有瞭更深刻的理解。尤其是在講到光在復雜介質中的傳播時，作者引入瞭諸如光子晶體、超材料等前沿概念，這些內容對我來說雖然有些挑戰，但正是這種挑戰讓我感到興奮，我仿佛看到瞭光學工程未來的無限可能。書中的案例分析也做得非常齣色，比如對高性能光學係統的設計流程進行瞭詳細的闡述，從初步的設計構思到最終的成像質量評估，每一個環節都考慮得非常周全。我特彆喜歡其中關於主動光學和自適應光學的部分，瞭解到人類是如何通過復雜的反饋係統來校正大氣擾動，實現地麵望遠鏡也能獲得媲美太空望遠鏡的成像效果，這簡直就是工程上的奇跡！這本書的參考文獻也非常豐富，為我進一步深入研究提供瞭寶貴的綫索。雖然有些內容需要反復閱讀纔能完全理解，但這恰恰說明瞭這本書的含金量之高。我敢說，這本書絕對是任何想要在光學工程領域有所建樹的人的必備讀物。