《ZEMAX光學設計超級學習手冊》以ZEMAX 2010作為軟體平台，詳細講解了ZEMAX在光學設計中的使用方法與技巧，幫助讀者儘快掌握ZEMAX這一光學設計工具。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》結合作者多年的使用和開發經驗，通過豐富的工程實例將ZEMAX的使用方法詳細介紹給讀者。全書共分為11章，主要講解了ZEMAX的使用界面和基本功能，光學像差理論和成像質量的評價，以及各種透鏡和目鏡、顯微鏡、望遠鏡等目視光學系統的設計。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》注重基礎，內容詳實，突出實例講解，既可以作為光學設計人員、科研人員等相關專業人士的工具書，也可以作為相關專業高年級本科生、研究生的學習教材。
基本介紹
- 書名：ZEMAX光學設計超級學習手冊
- 類型：科技
- 出版日期：2014年4月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7115345856
- 作者：林曉陽
- 出版社：人民郵電出版社
- 頁數：334頁
- 開本：16
- 品牌：人民郵電出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《ZEMAX光學設計超級學習手冊》注重基礎，內容詳實，突出實例講解，既可以作為光學設計人員、科研人員等相關專業人士的工具書，也可以作為相關專業高年級本科生、研究生的學習教材。
圖書目錄
第1章 ZEMAX入門
1.1 ZEMAX的啟動與退出
1.2 用戶界面
1.2.1 視窗類型
1.2.2 主視窗介紹
1.2.3 檔案選單
1.2.4 編輯選單
1.2.5 系統選單
1.2.6 分析選單
1.2.7 工具選單
1.2.8 報告選單
1.2.9 宏指令選單
1.2.10 外擴展選單
1.2.11 視窗選單
1.2.12 幫助選單
1.3 ZEMAX常用操作快捷鍵
1.3.1 放棄長時間計算
1.3.2 捷徑的總結
1.4 本章小結
第2章 像質評價
2.1 外形圖 37
2.1.1 二維外形圖
2.1.2 3D外形圖
2.1.3 陰影圖
2.1.4 元件圖
2.1.5 ISO元件圖
2.2 幾何光學像質量評價
2.2.1 特性曲線
2.2.2 點列圖
2.2.3 調製傳遞函式
2.2.4 點擴散函式
2.2.5 波前 51
2.2.6 曲面 52
2.2.7 均方根
2.2.8 像差係數（Aberration Coefficients）
2.2.9 雜項（Miscellaneous）
2.3 能量分析
2.3.1 能量分布
2.3.2 照度 62
2.4 像分析 64
2.4.1 模擬圖像
2.4.2 雙目分析
2.4.3 計算 68
2.5 其他 69
2.5.1 玻璃和梯度折射率
2.5.2 通用圖表
2.5.3 偏振狀態
2.5.4 鍍膜（Coatings）
2.5.5 物理光學（Physical Optics）
2.6 本章小結
第3章 初級像差理論與像差校正
3.1 幾何像差與像差表示方法及像差校正
3.1.1 球差 74
3.1.2 慧差 79
3.1.3 像散 85
3.1.4 場曲 89
3.1.5 畸變 95
3.1.6 色差（Color Aberration）
3.2 厚透鏡初級像差
3.3 薄透鏡初級像差
3.4 像差校正和平衡方法
3.5 本章小結
第4章 ZEMAX基本功能詳解
4.1 ZEMAX 3種最佳化方法
4.1.1 最佳化方法選擇
4.1.2 GlobalSearch和Hammer Optimization區別
4.1.3 局部最佳化（Optimization）缺點
4.1.4 全局搜尋優勢
4.2 ZEMAX評價函式使用方法
4.2.1 最佳化中的術語定義
4.2.2 評價函式方程表達
4.2.3 波前最佳化方法
4.2.4 光斑尺寸最佳化方法
4.2.5 角譜半徑最佳化方法
4.3 ZAMAX多重結構使用方法
4.3.1 實例一：模擬元件的變化
4.3.2 實例二：衍射級次顯示
4.3.3 實例三：分光板模擬
4.4 ZAMAX坐標斷點使用方法
4.4.1 ZEMAX坐標系
4.4.2 自帶坐標斷點使用方法
4.4.3 坐標斷點面使用方法
4.4.4 樣例一：旋轉角度的最佳化方法
4.4.5 樣例二：使用坐標斷點精確尋找主光線位置及方向
4.4.6 樣例三：坐標返回的使用方法
4.5 本章小結
第5章 公差分析
5.1 公差 148
5.1.1 誤差來源
5.1.2 設定公差
5.1.3 公差運算元
5.2 默認公差的定義
5.2.1 表面公差
5.2.2 元件公差
5.3 公差分析3種法則
5.3.1 靈敏度分析
5.3.2 反轉靈敏度分析
5.3.3 蒙特卡羅分析
5.4 公差過程的使用
5.4.1 公差分析的執行
5.4.2 雙透鏡的公差分析
5.5 本章小結
第6章 非序列模式設計
6.1 ZEMAX中非序列模型介紹
6.1.1 模型類別
6.1.2 面元反射鏡
6.1.3 光源分布
6.1.4 稜鏡 17
6.1.5 光線分束
6.1.6 散射 17
6.1.7 衍射光學元件
6.1.8 相干模擬
6.1.9 複雜幾何物體創建
6.1.10 吸收分析
6.2 創建非序列光學系統
6.2.1 建立基本系統特性
6.2.2 創建反射鏡
6.2.3 光源建模
6.2.4 旋轉光源
6.2.5 放置探測器
6.2.6 跟蹤分析光線探測器
6.2.7 增加凸透鏡
6.2.8 光線跟蹤分析和偏振損耗
6.2.9 增加矩形ADAT光纖
6.2.10 使用跟隨解定位探測器
6.2.11 整個系統光線追跡
6.3 將序列面改成非序列物體
6.3.1 轉變NSC的工具
6.3.2 初始結構
6.3.3 使用轉換工具
6.3.4 插入非序列光源
6.3.5 插入探測器物體
6.4 模擬混合式非序列（NSC with Ports）
6.4.1 序列/非序列模式
6.4.2 建立非序列組件
6.4.3 定義多焦透鏡
6.4.4 帶狀最佳化
6.4.5 目標局部
6.4.6 系統性能
6.4.7 運行影像分析性能之最佳化
6.4.8 最終設計
6.5 最佳化非序列光學系統
6.5.1 DampedLeast Squares和Orthogonal Descent
6.5.2 建立系統
6.5.3 評價函式
6.5.4 自由曲面反射鏡
6.5.5 最佳化 22
6.6 本章小結
第7章 基礎設計實例
7.1 單透鏡設計
7.1.1 ZEMAX序列模式簡介
7.1.2 單透鏡系統參數
7.1.3 單透鏡初始結構
7.1.4 單透鏡的變數與最佳化目標
7.1.5 單透鏡最佳化結果分析與改進設計
7.2 雙膠合消色差透鏡設計
7.2.1 雙膠合透鏡設計規格參數及系統參數輸入
7.2.2 雙膠合透鏡初始結構
7.2.3 設定變數及評價函式
7.2.4 最佳化及像質評價
7.2.5 玻璃最佳化——校正色差
7.3 牛頓望遠鏡設計
7.3.1 牛頓望遠鏡來源簡介及設計規格
7.3.2 牛頓望遠鏡初始結構
7.3.3 添加反射鏡及遮攔孔徑
7.3.4 修改反射鏡以提高MTF
7.4 變焦鏡頭設計
7.4.1 變焦鏡頭設計原理介紹
7.4.2 變焦鏡頭設計規格及參數輸入
7.4.3 多重結構實現變焦
7.4.4 變焦鏡頭的最佳化設定
7.5 掃描系統設計
7.5.1 掃描系統參數
7.5.2 多重結構下的掃描角度設定
7.6 本章小結
第8章 目視光學系統設計方法
8.1 人眼光學系統的創建
8.1.1 眼睛概述
8.1.2 眼睛模型
8.1.3 使用ZEMAX創建人眼模型結構
8.2 放大率與視覺
8.2.1 近距離物體成像標準
8.2.2 小型放大鏡放大率
8.3 本章小結
第9章 目鏡設計
9.1 目鏡介紹
設計案例一：惠更斯目鏡
設計案例二：冉斯登目鏡
設計案例三：凱爾納目鏡
設計案例四：RKE目鏡
設計案例五：消畸變目鏡
設計案例六：對稱式目鏡
設計案例七：埃爾弗目鏡
設計案例八：西德莫爾目鏡
設計案例九：RKE廣角目鏡
9.2 目鏡調焦
9.3 本章小結
第10章 顯微鏡設計
10.1 技術指標
10.1.1 基本系統技術要求
10.1.2 解析度目標和極限
10.210倍物鏡初始透鏡形式
10.2.1 顯微鏡設計步驟
10.2.2 物鏡與目鏡的連線
10.3 本章小結
第11章 望遠鏡設計
11.1 天文望遠鏡
11.1.1 天文望遠鏡設計步驟
11.1.2 解析度與衍射極限
11.2 地上望遠鏡
11.3 本章小結
1.1 ZEMAX的啟動與退出
1.2 用戶界面
1.2.1 視窗類型
1.2.2 主視窗介紹
1.2.3 檔案選單
1.2.4 編輯選單
1.2.5 系統選單
1.2.6 分析選單
1.2.7 工具選單
1.2.8 報告選單
1.2.9 宏指令選單
1.2.10 外擴展選單
1.2.11 視窗選單
1.2.12 幫助選單
1.3 ZEMAX常用操作快捷鍵
1.3.1 放棄長時間計算
1.3.2 捷徑的總結
1.4 本章小結
第2章 像質評價
2.1 外形圖 37
2.1.1 二維外形圖
2.1.2 3D外形圖
2.1.3 陰影圖
2.1.4 元件圖
2.1.5 ISO元件圖
2.2 幾何光學像質量評價
2.2.1 特性曲線
2.2.2 點列圖
2.2.3 調製傳遞函式
2.2.4 點擴散函式
2.2.5 波前 51
2.2.6 曲面 52
2.2.7 均方根
2.2.8 像差係數（Aberration Coefficients）
2.2.9 雜項（Miscellaneous）
2.3 能量分析
2.3.1 能量分布
2.3.2 照度 62
2.4 像分析 64
2.4.1 模擬圖像
2.4.2 雙目分析
2.4.3 計算 68
2.5 其他 69
2.5.1 玻璃和梯度折射率
2.5.2 通用圖表
2.5.3 偏振狀態
2.5.4 鍍膜（Coatings）
2.5.5 物理光學（Physical Optics）
2.6 本章小結
第3章 初級像差理論與像差校正
3.1 幾何像差與像差表示方法及像差校正
3.1.1 球差 74
3.1.2 慧差 79
3.1.3 像散 85
3.1.4 場曲 89
3.1.5 畸變 95
3.1.6 色差（Color Aberration）
3.2 厚透鏡初級像差
3.3 薄透鏡初級像差
3.4 像差校正和平衡方法
3.5 本章小結
第4章 ZEMAX基本功能詳解
4.1 ZEMAX 3種最佳化方法
4.1.1 最佳化方法選擇
4.1.2 GlobalSearch和Hammer Optimization區別
4.1.3 局部最佳化（Optimization）缺點
4.1.4 全局搜尋優勢
4.2 ZEMAX評價函式使用方法
4.2.1 最佳化中的術語定義
4.2.2 評價函式方程表達
4.2.3 波前最佳化方法
4.2.4 光斑尺寸最佳化方法
4.2.5 角譜半徑最佳化方法
4.3 ZAMAX多重結構使用方法
4.3.1 實例一：模擬元件的變化
4.3.2 實例二：衍射級次顯示
4.3.3 實例三：分光板模擬
4.4 ZAMAX坐標斷點使用方法
4.4.1 ZEMAX坐標系
4.4.2 自帶坐標斷點使用方法
4.4.3 坐標斷點面使用方法
4.4.4 樣例一：旋轉角度的最佳化方法
4.4.5 樣例二：使用坐標斷點精確尋找主光線位置及方向
4.4.6 樣例三：坐標返回的使用方法
4.5 本章小結
第5章 公差分析
5.1 公差 148
5.1.1 誤差來源
5.1.2 設定公差
5.1.3 公差運算元
5.2 默認公差的定義
5.2.1 表面公差
5.2.2 元件公差
5.3 公差分析3種法則
5.3.1 靈敏度分析
5.3.2 反轉靈敏度分析
5.3.3 蒙特卡羅分析
5.4 公差過程的使用
5.4.1 公差分析的執行
5.4.2 雙透鏡的公差分析
5.5 本章小結
第6章 非序列模式設計
6.1 ZEMAX中非序列模型介紹
6.1.1 模型類別
6.1.2 面元反射鏡
6.1.3 光源分布
6.1.4 稜鏡 17
6.1.5 光線分束
6.1.6 散射 17
6.1.7 衍射光學元件
6.1.8 相干模擬
6.1.9 複雜幾何物體創建
6.1.10 吸收分析
6.2 創建非序列光學系統
6.2.1 建立基本系統特性
6.2.2 創建反射鏡
6.2.3 光源建模
6.2.4 旋轉光源
6.2.5 放置探測器
6.2.6 跟蹤分析光線探測器
6.2.7 增加凸透鏡
6.2.8 光線跟蹤分析和偏振損耗
6.2.9 增加矩形ADAT光纖
6.2.10 使用跟隨解定位探測器
6.2.11 整個系統光線追跡
6.3 將序列面改成非序列物體
6.3.1 轉變NSC的工具
6.3.2 初始結構
6.3.3 使用轉換工具
6.3.4 插入非序列光源
6.3.5 插入探測器物體
6.4 模擬混合式非序列（NSC with Ports）
6.4.1 序列/非序列模式
6.4.2 建立非序列組件
6.4.3 定義多焦透鏡
6.4.4 帶狀最佳化
6.4.5 目標局部
6.4.6 系統性能
6.4.7 運行影像分析性能之最佳化
6.4.8 最終設計
6.5 最佳化非序列光學系統
6.5.1 DampedLeast Squares和Orthogonal Descent
6.5.2 建立系統
6.5.3 評價函式
6.5.4 自由曲面反射鏡
6.5.5 最佳化 22
6.6 本章小結
第7章 基礎設計實例
7.1 單透鏡設計
7.1.1 ZEMAX序列模式簡介
7.1.2 單透鏡系統參數
7.1.3 單透鏡初始結構
7.1.4 單透鏡的變數與最佳化目標
7.1.5 單透鏡最佳化結果分析與改進設計
7.2 雙膠合消色差透鏡設計
7.2.1 雙膠合透鏡設計規格參數及系統參數輸入
7.2.2 雙膠合透鏡初始結構
7.2.3 設定變數及評價函式
7.2.4 最佳化及像質評價
7.2.5 玻璃最佳化——校正色差
7.3 牛頓望遠鏡設計
7.3.1 牛頓望遠鏡來源簡介及設計規格
7.3.2 牛頓望遠鏡初始結構
7.3.3 添加反射鏡及遮攔孔徑
7.3.4 修改反射鏡以提高MTF
7.4 變焦鏡頭設計
7.4.1 變焦鏡頭設計原理介紹
7.4.2 變焦鏡頭設計規格及參數輸入
7.4.3 多重結構實現變焦
7.4.4 變焦鏡頭的最佳化設定
7.5 掃描系統設計
7.5.1 掃描系統參數
7.5.2 多重結構下的掃描角度設定
7.6 本章小結
第8章 目視光學系統設計方法
8.1 人眼光學系統的創建
8.1.1 眼睛概述
8.1.2 眼睛模型
8.1.3 使用ZEMAX創建人眼模型結構
8.2 放大率與視覺
8.2.1 近距離物體成像標準
8.2.2 小型放大鏡放大率
8.3 本章小結
第9章 目鏡設計
9.1 目鏡介紹
設計案例一：惠更斯目鏡
設計案例二：冉斯登目鏡
設計案例三：凱爾納目鏡
設計案例四：RKE目鏡
設計案例五：消畸變目鏡
設計案例六：對稱式目鏡
設計案例七：埃爾弗目鏡
設計案例八：西德莫爾目鏡
設計案例九：RKE廣角目鏡
9.2 目鏡調焦
9.3 本章小結
第10章 顯微鏡設計
10.1 技術指標
10.1.1 基本系統技術要求
10.1.2 解析度目標和極限
10.210倍物鏡初始透鏡形式
10.2.1 顯微鏡設計步驟
10.2.2 物鏡與目鏡的連線
10.3 本章小結
第11章 望遠鏡設計
11.1 天文望遠鏡
11.1.1 天文望遠鏡設計步驟
11.1.2 解析度與衍射極限
11.2 地上望遠鏡
11.3 本章小結
