非成像光学系统设计方法与实例
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作者苏宙平 编著
出版社机械工业出版社
ISBN9787111582267
出版时间2018-01
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数152页
字数186千字
定价49元
货号SC:9787111582267
上书时间2024-10-30
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商品详情
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作者简介:
苏宙平，男，江南大学副教授。苏宙平分别在中科院上海光机所和中科院长春光机所获得博士和硕士学位；曾经在罗切斯特大学 Hopkins光学设计中心、自由曲面光学中心作Visiting Scientist；在台湾“中央大学”光电系，作访问学者。
精彩内容:
前言 非成像光学系统设计具有很广泛的应用价值，如照明中的光学设计、太阳能集光器设计、激光加工中的光束整形系统设计等。与成像光学系统有所不同，非成像光学系统很难通过商用的光学设计软件直接优化出最后的结果。究其原因如下：①非成像光学系统很难找到现成的初始结构;②非成像光学系统如照明系统需要计算辐照度分布，这需要追迹几十万甚至上百万条光线，因此优化速度会很慢，很难得到很好的结果。尽管这样，大部分的从业人员都是使用商用的软件，通过反复调试的方法来得到一个设计结果，这种试错的方法非常耗时，而且很难取得满意的结果。本书总结了一些典型的非成像光学系统，针对每种非成像光学系统的设计思想、设计方法及设计过程进行了详细的介绍，并给出了设计案例。读者在掌握每种系统设计方法之后，使用相应的算法，只要修改一些参数，就能设计出自己想要的系统，这对读者完成相关的设计将起到有益的帮助。本书适合光学工程、LED照明、太阳能集光技术、激光加工、激光整形的高年级本科生、研究生及相关专业的工程技术人员和科研人员阅读。 本书共12章，包含LED照明光学设计、太阳能集光系统的光学设计、激光扩束与整形光学系统设计等内容。LED照明、太阳能利用属于新能源领域，激光扩束与整形在激光加工中有重要的应用，属于优选加工与制造领域，这些领域都是“十三五”期间国家重点规划的领域。全书紧紧围绕工程应用中的实际案例，总结了非成像领域近些年来的一些新的研究成果，归纳出了非成像领域里面的一些普遍性和通用性的设计方法。书中针对一些比较难的设计问题也进行了深入的探讨，如扩展LED光源的光学设计、发散激光光束的整形光学系统设计这些问题都具有很高的实际应用价值。 本书在编写过程中得到了讯技光电
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内容简介:
本书详细地介绍了一些典型的非成像系统的光学设计方法及案例，全书共12章，包含LED照明光学设计、太阳能集光系统的光学设计、激光扩束与整形光学系统设计等内容。LED照明光学设计包括了LED窄光束光学系统设计、LED均匀照明的光学系统设计、扩展LED光源的二次光学设计及平面LED阵列和球形LED阵列设计；太阳能集光系统的光学设计包括了用于太阳能聚光的菲涅耳透镜及反射式光学系统设计；激光扩束与整形光学系统设计包括了透镜扩束系统、棱镜扩束系统、自由曲面激光整形系统及微透镜阵列整形系统的设计。本书后介绍了光学仿真软件FRED在非成像光学系统设计中的应用。全书紧紧围绕工程应用中的实际案例，探讨设计思想，介绍设计方法及设计过程。读者可以将本书中的案例，根据自己的设计要求稍微做改动就可以应用，极大地简化了设计过程。
目录:
前言
第1章LED窄光束光学系统设计1
1.1TIR透镜（含双透射自由曲面）设计的基本原理3
1.1.1折射部分自由曲面的设计3
1.1.2反射部分自由曲面的设计7
1.1.3案例设计与分析9
1.2TIR透镜（含单透射自由曲面）设计的基本原理10
1.2.1透射部分的外表面设计10
1.2.2反射部分的反射面设计11
1.2.3案例设计与分析12
参考文献14
第2章实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面光学设计15
2.1实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面透镜设计15
2.1.1实现LED均匀圆形辐照度分布自由曲面透镜设计过程16
2.1.2旋转对称自由曲面透镜设计实例20
2.2实现LED均匀圆形光斑的自由曲面反光杯设计21
2.2.1LED反光杯设计原理21
2.2.2LED反光杯设计过程21
2.2.3LED反光杯设计实例24
参考文献25
第3章实现LED均匀矩形辐照度分布自由曲面光学设计26
3.1用于产生均匀辐照度分布矩形光斑的自由曲面透镜设计26
3.1.1将光源按等光通量进行划分26
3.1.2将目标面按等面积进行划分29
3.1.3自由曲面透镜的构建算法30
3.2非旋转对称的非连续自由曲面透镜设计案例33
参考文献34
第4章基于LED扩展光源的二次光学设计35
4.1基于反馈优化算法设计LED扩展光源的自由曲面透镜35
4.1.1反馈优化算法的原理35
4.1.2基于几种不同参数调整的反馈优化3
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