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常军等编著 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118109306

商品编码：16269374250

出版时间：2017-05-01

作  者:常军 等 编著 定  价:84 出 版 社:国防工业出版社 出版日期:2017年05月01日 页  数:229 装  帧:精装 ISBN:9787118109306 ●绪言
●第1章 定焦距反射光学系统设计
●1.1 两反射镜光学系统设计
●1.2 三反射镜光学系统设计
●1.2.1 三反系统结构的分类
●1.2.2 公式推导
●1.2.3 求解范围的确定
●1.2.4 设计实例
●1.2.5 系统的像质估算
●1.2.6 其他典型的同轴三反系统
●1.3 四反射镜光学系统设计
●1.3.1 经四次反射的三反系统
●1.3.2 反射镜光学系统
●1.3.3 设计实例
●1.4 离轴反射光学系统设计
●1.4.1 离轴两反系统研究
●1.4.2 离轴三反系统研究
●1.5 其他反射光学系统
●参考文献
●第2章 机械反射变焦光学系统设计
●部分目录

内容简介

《现代反射变焦光学系统》是有关反射式光学系统设计、加工与检测的一部专著，汇集了作者多年来在反射式光学系统领域的研究成果。《现代反射变焦光学系统》描述了反射式光学系统的各种结构和装调以及反射光学元件的加工与检测。
《现代反射变焦光学系统》以反射式光学系统在空间中的应用为背景，从理论和方法两方面系统描述了各种反射式光学系统的设计、加工与装调。全书共分为五章，前三章介绍了反射式定焦光学系统、机械反射式变焦光学系统、主动反射式变焦光学系统的设计，后两章论述了反射式光学系统的元件检测与装调。
《现代反射变焦光学系统》可供从事反射式光学系统设计的研究生和工程技术人员阅读、参考。

好的，这是一份关于《现代反射变焦光学系统》这本书的详细简介，内容将严格围绕该主题进行阐述，且不包含任何与该主题无关的内容。 --- 《现代反射变焦光学系统》内容简介 本书深入探讨了现代光学工程领域中，特别是涉及变焦与反射技术相结合的光学系统的设计、分析与应用。本书旨在为光学工程师、研究生以及相关领域的科研人员提供一个全面、深入的理论框架与实践指导，重点聚焦于如何突破传统折射式系统的局限，构建高性能、紧凑且功能多样的反射式变焦光学系统。 第一部分：光学系统基础与反射元件原理 本书伊始，详细回顾了经典光学系统设计的基础理论，并着重介绍了现代光学系统对紧凑化、高分辨率和宽光谱响应提出的新要求。在这一基础上，本书引入了反射式光学系统的核心概念。 1.1 反射光学基础 系统地阐述了光的反射定律、特定曲面（如抛物面、椭球面、双曲面）的几何光学特性及其在成像中的作用。重点分析了反射镜与透镜在色差、畸变校正方面的根本差异，以及如何利用纯反射或折反射结合的结构来优化系统性能。 1.2 现代反射镜材料与制造技术 深入探讨了用于高性能反射系统的关键材料，包括低膨胀玻璃基底、金属基底以及先进的镀膜技术。详述了精密研磨、抛光以及纳米级表面形貌控制技术，这些是实现高精度反射面所必需的。尤其强调了在变焦系统中，由于结构动态变化对镜面精度和稳定性的严苛要求。 1.3 杂散光与热稳定控制 反射系统的一个重要挑战是杂散光抑制和热稳定性。本书详细分析了遮挡效应、二次反射等杂散光源的产生机制，并提供了结构优化与消杂光措施的设计方法。同时，针对变焦过程中的热膨胀对像差的影响，提出了热稳定性设计策略。 第二部分：变焦光学系统的核心理论 变焦光学系统是实现焦距连续可变的关键技术。本书详细剖析了变焦系统的设计原理，并将其应用于反射结构中。 2.1 变焦原理与运动机制 系统介绍了变焦光学系统的基本构成——固定元件组、补偿元件组和变倍元件组。详细讲解了恒焦距（Telecentricity）的保持原理、焦点跟踪机制，以及通过机械结构实现镜组轴向移动的运动学分析。 2.2 变焦系统的像差控制 变焦过程中，像差（如球差、像散、场曲）会随着焦距变化而波动。本书重点阐述了如何通过精确设计变倍组和补偿组的相对运动轨迹，来最小化这些像差在整个变焦范围内的变化。内容涵盖了变焦系统的瞬态像差分析和优化方法。 2.3 变焦系统分类与结构特点 根据变倍组的数量和运动方式，详细对比了不同的变焦结构类型，如凸轮驱动式、线性驱动式等，并分析了它们在反射系统集成中的适用性与限制。 第三部分：现代反射变焦光学系统的设计与优化 本部分是全书的核心，将反射元件的特性与变焦系统的动态要求相结合，构建出先进的反射变焦系统。 3.1 几何设计策略 针对大孔径、宽视场（FoV）的反射变焦需求，本书提出了基于特定光路布局的初始设计方法。讨论了如何利用阿齐莫斯-蔡斯（Azzam-Chase）或卡塞格林（Cassegrain）等经典反射结构作为变焦系统的基础架构，并引入变倍组的调整。重点分析了如何通过引入高阶非球面实现紧凑化设计。 3.2 动态像差优化与公差分析 变焦系统的优化比定焦系统复杂得多。本书详细介绍了多组态优化（Multi-Configuration Optimization）技术在反射变焦系统中的应用，确保系统在所有焦距点上均达到最优性能。此外，提供了严格的公差分析方法，评估制造和装配误差对动态变焦性能的影响，并给出提高系统鲁棒性的设计建议。 3.3 案例分析与前沿展望 通过具体的工程案例，展示了如何将理论应用于实际的高性能反射变焦系统（如天文望远镜变焦目镜、高分辨率侦察光学系统）的设计与实现。最后，展望了计算光学与反射变焦系统的结合，包括基于自由曲面的动态变焦以及在极端环境下的应用潜力。 --- 本书的写作风格力求严谨、逻辑清晰，注重理论的深度挖掘与工程实践的紧密结合，致力于为读者提供一个扎实的现代反射变焦光学系统设计工具箱。

评分☆☆☆☆☆

这本书的气质非常“德系”——严谨、精细，每一个参数的选择似乎都经过了无数次的迭代和论证。在回顾历史上著名反射望远镜和相机光路时，作者总是能从中提炼出具有普遍适用性的设计原则，而不是简单地罗列历史成就。例如，对于如何设计一个具有极小后焦距（Back Focal Length）的系统，书中提出了一个非常巧妙的“虚拟焦点”构造法，这在空间受限的微型化设备设计中极具实操价值。我尤其欣赏作者对“容差分析”的细致程度，他不仅给出了标准差的计算公式，还结合蒙特卡洛模拟的结果，直观地展示了不同公差组合对系统性能的“蝴蝶效应”。这本书读起来节奏感强，信息密度极高，需要读者投入大量时间进行消化，但每一次的深入阅读都会带来新的启发点。它更像是一份为下一代光学系统设计师准备的“工程圣经”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我本来对“反射变焦”这个主题有点保守，觉得可能无非是机械结构和几个镜片位置的调整。然而，这本书完全颠覆了我的刻板印象。它不仅仅关注几何光学，而是将热力学、材料科学和控制理论熔于一炉。书中对“变焦”过程中的热胀冷缩如何影响焦平面稳定性的分析，简直是神来之笔。作者用一套严谨的矩阵方法，推导出了在不同环境温度梯度下，变焦机构必须具备的微调精度要求，这对于设计野外作业的勘测设备至关重要。阅读过程中，我感觉自己不是在看一本理论书，而是在跟随一位经验丰富的老设计师进行“头脑风暴”。特别是关于非球面镜面加工公差与系统调制传递函数（MTF）衰减速率之间的定量关系那一段，论证极其有力，数据详实。这本书的价值在于，它把原本需要多年经验才能积累的“感觉”和“直觉”，转化成了可以计算、可以验证的工程准则。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代反射变焦光学系统》真是让我大开眼界，尤其是它在微光成像和高分辨率望远镜设计方面的论述，简直是教科书级别的深度。书中详尽地分析了不同类型反射镜（如阿斯费里克镜、离轴三反系统）的优化方法，让我对如何平衡成像质量与系统紧凑性有了全新的认识。我特别欣赏作者在讲解过程中，不仅给出了理论公式，还结合了大量实际工程案例，比如某款星载红外相机的设计流程，这使得复杂的数学模型变得直观易懂。有一章节深入探讨了自适应光学系统中的波前控制技术，那部分内容我反复研读了好几遍，才彻底理解了Zernike多项式在像差校正中的应用细节。总的来说，这本书不是那种浮于表面的科普读物，而是真正面向专业工程师和高年级研究生的硬核技术手册，读完后感觉自己的设计思维框架被极大地拓宽了。唯一的小遗憾是，关于先进镀膜技术对系统效率影响的讨论略显单薄，如果能增加一些纳米结构镀膜的最新进展就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我是一个侧重于系统集成和软件控制的工程师，初读这本书时，担心大量的物理光学和几何光学公式会让我感到枯燥。但出乎意料的是，它在讨论“变焦机构的伺服控制策略”时，内容组织得非常具有前瞻性。书中不仅提到了传统的PID控制，还引入了基于模型预测控制（MPC）的变焦补偿方案，用以应对高频振动导致的瞬时成像模糊。这部分内容对我个人工作启发极大，因为它将光学设计与动态控制领域完美地结合了起来。书中对“快速变焦”时产生的惯性力矩对镜面精度的影响分析，也展示了作者对系统整体动态性能的深入考量。虽然它没有深入探讨具体的硬件选型，但它明确指出了在系统层面需要对哪些性能指标进行严格限制，这对于制定技术规格书（TDR）具有不可替代的指导意义。这本书的广度确实超出了我对单一光学主题书籍的预期。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图表质量令人印象深刻，几乎找不到任何低质量的扫描图或模糊的公式。对于涉及复杂三维光路追迹的内容，作者采用了清晰的剖面图和三维渲染图进行辅助说明，这极大地降低了理解难度。我最喜欢的是其中关于“离轴光学系统消色差方案”的探讨，这块内容通常是光学教材里的难点和重点。作者巧妙地引入了新型复合材料作为辅助色散元件，并展示了如何通过有限元分析（FEA）来验证这些材料在实际工作载荷下的性能表现。虽然全书充斥着大量的希腊字母和复杂的积分方程，但逻辑链条非常清晰，每一章的结论都紧密衔接上一章的基础。对于那些希望从传统折射系统转向高性能反射系统的工程师来说，这本书无疑是一张通往高阶设计的“快速通行证”。它让我意识到，反射光学在应对大视场和高功率密度应用中的潜力远超想象。