光學係統模擬設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 光學係統設計
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• 光學工程
• 係統設計
• 光學儀器
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　　本書主要特色在使用電腦軟體模擬，進行光學係統的設計，有彆於一般硬體實驗的觀念；除瞭成本相對便宜外，軟體的維護，也遠較硬體容易。本書包含10個光學係統的實例，每一個實例都包含原理的解釋、軟體模擬實驗的操作，以及結果討論和問題。書中提到的光學係統實例，都很基礎也很實用，將有助於同學更清楚瞭解基本原理。全書都屬於基礎型光學係統實驗，包括：

　　１.成像光學係統之鏡頭設計
　　２.雙筒式望遠鏡之稜鏡係統設計
　　３.摺射式望遠鏡之膠閤透鏡設計
　　４.照明光學係統之積分球設計
　　５.照明光學係統之透鏡陣列設計
　　６.發光二極體之應用範例
　　７.投影機光學係統之導光管設計
　　８.顯示器光學係統之直下型背光模組設計
　　９.顯示器光學係統之PS converter設計
　　10.光縴通訊之耦閤係統設計

　　每一個實驗都包含瞭說明、分析和軟體模擬的部份，俾能讓讀者通盤瞭解該實驗的原理與應用，並熟悉使用軟體工具進行模擬，以分析及設計該實驗係統的諸項功能。本書未來可以持續進行質的改進與量的增加，不但可以加入更進階的係統模擬實驗項目，也可以加深理論分析的深度與廣度，以期能同時加強讀者對於光學係統的分析與設計能力。

作者簡介

黃忠偉

現職：國立颱灣科技大學光電研究所副教授
學曆：國立清華大學工業工程學士
　　　美國堪薩斯州立大學工業工程碩士、電機電腦工程碩士
　　　美國普渡大學電機工程博士
研究主題：繞射光學、模擬設計、應用光學係統設計

鬍能忠

現職：國立颱灣科技大學光電研究所教授
學曆：大同大學電機工程學士
　　　美國阿拉巴馬州大學電機工程碩士
　　　美國普渡大學電機工程博士
研究主題：色彩學、圖形識彆、信號處理、通訊、光學

《現代光學導論：從基礎到前沿應用》 圖書簡介 本書旨在為光學工程、物理學、電子信息工程等相關專業的研究生及高年級本科生提供一本全麵、深入且與時俱進的教材。它不僅係統梳理瞭經典光學理論的基石，更以前瞻性的視野，詳細探討瞭當代光學領域最活躍的前沿方嚮及其工程實現。本書的編寫遵循“理論深度與工程應用並重”的原則，力求在嚴謹的數學推導和清晰的物理圖像之間架起一座堅實的橋梁。 第一部分：光學基礎的再認識與深化 本書開篇從麥剋斯韋方程組齣發，以電磁波理論為根基，係統迴顧瞭光的傳播特性。我們對經典的光的波動性與粒子性進行瞭深入的辨析，並引入瞭更現代的量子場論視角下的光子概念，為後續的量子光學打下理論基礎。 幾何光學與成像理論的精煉： 摒棄傳統教材中過於側重繁瑣的追跡公式，本書將重點放在光綫傳播的矩陣錶示法（ABCD矩陣）的推廣應用上，並引入瞭光學傳遞函數（OTF）和調製傳遞函數（MTF）的概念。這部分內容不僅涵蓋瞭標準的光學係統設計流程，如目鏡、物鏡、望遠鏡係統的設計原則，還特彆深入剖析瞭像差理論的現代處理方法，尤其是基於塞德爾（Seidel）像差係數的計算與優化策略，以及如何利用Zernike多項式對係統像差進行量化描述和波前優化。 波動光學的嚴謹構建： 波動光學部分，我們詳細闡述瞭夫琅禾費衍射和菲涅耳衍射的數學物理基礎，並著重講解瞭傅裏葉光學的核心內容。傅裏葉變換在光學係統中的應用被提升到核心地位，例如，通過傅裏葉光學方法分析瞭空間濾波（如相位屏、孔徑限製）對成像質量的影響，以及全息成像的基本原理與記錄介質的選擇。 第二部分：現代光學核心技術與前沿器件 本書的第二大部分是本書的特色和重點，緊密結閤瞭當前科研和工業界的熱點，詳細介紹瞭支撐現代光電子技術發展的關鍵領域。 激光原理與技術精講： 激光部分，我們不僅復習瞭受激輻射的基本原理和光腔理論，更聚焦於可調諧激光器和超快激光技術。關於超快激光，本書深入分析瞭鎖模機製（如可飽和吸收鏡、剋爾透鏡鎖模），並探討瞭啁啾脈衝放大（CPA）技術在産生高功率皮秒/飛秒脈衝中的應用與挑戰。在激光束的傳播方麵，我們對高斯光束的傳輸特性進行瞭詳細的分析，並討論瞭如何通過自適應光學係統校正大氣湍流和器件引起的波前畸變。 光縴光學與導波理論： 針對高速通信和傳感的需求，光縴部分超越瞭簡單的階躍光縴模型。我們詳細推導瞭單模光縴的模式場分布，並側重講解瞭色散（包括群速度色散和高階色散）的精確計算與管理方法，尤其是光孤子的形成條件和傳輸特性。此外，對於光縴傳感器領域，本書介紹瞭基於布拉格光柵（FBG）的原理、寫入技術及其在應力、溫度監測中的應用。 非綫性光學現象與應用： 這是現代光學研究的製高點之一。本書係統介紹瞭二次諧波産生（SHG）、參量放大（OPA）和自相位調製（SPM）等核心非綫性效應。我們強調瞭準相位匹配（QPM）技術的重要性，並通過周期性極化鈮酸鋰（PPLN）晶體等實例，闡述瞭如何突破傳統相位匹配的限製，實現高效的頻率轉換。 第三部分：光學成像與信息獲取係統 本部分將理論知識應用於復雜的成像係統設計與實現。 先進成像技術： 除瞭傳統的顯微鏡和望遠鏡設計，本書重點介紹瞭衍射光學元件（DOE）的設計與優化，特彆是菲涅耳波帶片的構造與像差校正。在微納尺度成像方麵，我們詳細論述瞭近場光學的基本原理，如掃描近場光學顯微鏡（SNOM），以及超分辨顯微技術（如STED, PALM/STORM）的物理基礎和信號處理流程。 光學傳感與測量： 側重於高精度測量的原理。我們詳細分析瞭乾涉測量學，從邁剋爾遜乾涉儀到激光多普勒測速儀（LDV）的原理與抗噪技術。對於機器視覺，本書探討瞭CCD/CMOS成像傳感器的工作原理、噪聲模型、量子效率（QE）的優化，以及如何利用計算成像技術（如計算層析成像）獲取傳統光學方法難以實現的3D或多維信息。 結語 本書的最終目標是培養讀者將基礎理論轉化為解決復雜工程問題的能力。書中的所有理論推導均力求詳盡，並輔以大量的工程實例分析和仿真案例討論，盡管書中不直接包含特定軟件的界麵操作指南，但所提供的物理模型和數學框架足以支撐讀者在主流光學設計軟件中構建和優化自己的係統。通過係統學習，讀者將能夠獨立完成從概念構思、理論分析到實驗驗證的完整項目流程。

第一章　成像光學係統之鏡頭設計
第二章　雙筒式望遠鏡之稜鏡係統設計
第三章　摺射式望遠鏡之膠閤透鏡設計
第四章　照明光學係統之積分球設計
第五章　照明光學係統之透鏡陣列設計
第六章　發光二極體之應用範例
第七章　投影機光學係統之導光管設計
第八章　顯示器光學係統之直下型背光模組設計
第九章　顯示器光學係統之PS converter設計
第十章　光縴耦閤係統

评分☆☆☆☆☆

最近讀到一本關於《量子物理入門》的書，裏麵的概念雖然抽象，但講解得相當到位，讓我對微觀世界的奇妙規律有瞭初步的認識。書中從光電效應和黑體輻射等曆史實驗齣發，引齣瞭量子假說，然後逐步介紹瞭波粒二象性、普朗剋公式、玻爾原子模型等核心概念。我尤其對書中關於波函數和薛定諤方程的講解印象深刻，雖然涉及的數學工具（如復數和偏微分方程）對我來說還有些挑戰，但作者通過類比和圖示，努力讓我理解波函數所描述的粒子的概率分布。書中還探討瞭量子疊加態和量子糾纏等“反直覺”的現象，並簡單介紹瞭它們在量子計算領域的潛在應用，這讓我對未來的科技發展充滿瞭好奇。總而言之，這本書為我打開瞭通往奇妙量子世界的大門，雖然隻是冰山一角，但足以激發我對更深層次知識的探索欲望。

评分☆☆☆☆☆

偶然間翻閱瞭一本《嵌入式係統設計與開發》的書，裏麵對硬件接口、實時操作係統和底層驅動程序的講解，讓我對接下來的項目開發有瞭更清晰的思路。書中詳細介紹瞭各種微控製器的架構，包括CPU、內存、外設接口（如GPIO、UART、SPI、I2C）的工作原理和編程方式。我尤其欣賞書中關於中斷機製和定時器應用的章節，這對於實現實時性和高效的事件響應至關重要。書中還詳細闡述瞭RTOS（實時操作係統）的概念，如任務調度、信號量、互斥鎖等，並以FreeRTOS為例進行瞭代碼演示，這極大地幫助我理解如何在資源受限的嵌入式環境中構建復雜而穩定的係統。此外，書中對嵌入式軟件的調試技巧和性能優化的討論，也為我解決實際開發中遇到的難題提供瞭寶貴的經驗。這本書內容全麵，理論與實踐結閤緊密，非常適閤初學者和希望提升技能的嵌入式開發者。

评分☆☆☆☆☆

手頭一本《材料力學》的書，裏麵的內容非常紮實，尤其是關於應力、應變以及材料強度方麵的講解，讓我對宏觀世界的力學行為有瞭全新的認識。書中詳細闡述瞭各種應力狀態（如拉伸、壓縮、剪切、彎麯、扭轉）的分析方法，並引入瞭鬍剋定律、泊鬆比等基本概念，這些都是理解材料在受力時如何變形的關鍵。我特彆喜歡書中關於梁的彎麯和撓度計算的章節，作者通過大量的圖解和例題，將抽象的數學公式變得具象化，讓我能夠清晰地看到不同載荷下梁的變形趨勢。此外，書中還介紹瞭材料的疲勞、斷裂以及屈麯等失效機理，這對於工程設計中的安全性和可靠性評估至關重要。這本書的數學推導嚴謹，邏輯性極強，雖然需要一定的數學基礎，但一旦掌握，對於理解和設計各類機械結構都將大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

最近翻閱一本關於《計算機視覺與圖像處理》的書，裏麵關於圖像增強和特徵提取的部分給我留下瞭深刻的印象。書中詳細介紹瞭各種濾波器（如高斯濾波、Sobel算子、Canny算子）的工作原理和應用場景，並用生動的例子展示瞭它們如何改善圖像質量、突齣邊緣信息。特彆是關於SIFT和SURF特徵點提取算法的講解，不僅梳理瞭算法的數學推導過程，還結閤代碼片段進行瞭演示，讓我對如何從圖像中提取魯棒的特徵有瞭更直觀的理解。雖然我並非科班齣身，但這本書的講解方式通俗易懂，避免瞭過多的晦澀術語，讓我能夠輕鬆地跟上作者的思路。書中還討論瞭圖像配準、目標識彆等更高級的主題，這些內容對我目前正在進行的基於圖像的項目非常有啓發。我尤其欣賞書中對算法性能分析的討論，如何權衡計算效率和準確性，這是一個實際應用中非常關鍵的考量。

评分☆☆☆☆☆

一本封麵設計簡潔大方，一看就知道是專業書籍，我之前學習的《光學設計基礎》這本書，就讓我受益匪淺，裏麵的理論講解清晰透徹，配閤大量的圖示和實例，讓我這個初學者也能很快掌握光學係統的基本原理和設計流程。當時我最頭疼的就是如何將理論知識轉化為實際的設計，比如如何選擇閤適的透鏡材料，如何計算鏡片麯率和厚度，以及如何考慮像差的校正等等。這本書在這方麵做得非常齣色，它不僅解釋瞭“為什麼”，更重要的是詳細介紹瞭“怎麼做”，甚至還給齣瞭一些常用的設計模闆和公式，讓我少走瞭很多彎路。當然，書中也提到瞭一些高級的主題，比如衍射光學和非球麵光學，雖然當時我沒有深入研究，但知道有這些前沿技術，為我日後的學習打下瞭基礎。總的來說，這本書的內容嚴謹，邏輯性強，非常適閤初學者入門，也為有一定基礎的設計師提供瞭堅實的理論支撐。