《杂散光抑制设计与分析》 - 台灣·大書城 - 埃里克·费斯特 - 华中科技大学出版社

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『簡體書』杂散光抑制设计与分析

書城自編碼： 3454192
分類：簡體書→大陸圖書→自然科學→物理學
作者：埃里克·费斯特
國際書號(ISBN)： 9787568058001
出版社：华中科技大学出版社
出版日期： 2019-12-01

頁數/字數： /
書度/開本： 16开釘裝：精装

售價：NT$ 484

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編輯推薦：

Eric C. Fest所著的《Stray Light Analysis and Control》涉及杂散光抑制设计与仿真分析的基础理论，并借助专业分析软件进行了案例分析，同时考虑了执行杂散光分析时的经济学问题，全书理论深厚、案例翔实，相信原书在短期内难以被超*，希望中文版能给读者带来更为顺畅的阅读体验。

內容簡介：

杂散光是光学系统中非正常传输光的总称，它对光学系统的成像质量有严重的影响。杂散光的分析、计算以及消除是确保光学系统成像质量的重要前提。本书讨论了光学系统工程实施中亟待解决的问题，从杂散光的基本理论出发，给出了杂散光分析的路径，从而实现对光学系统进行消除杂散光的设计。与以往文献仅论述光学散射和杂散光的原理不同，它们很少讨论杂散光在工程实践中的应用。本书不但总结了这些重要科学成果，为更详细的研究提供了索引信息，而且还将这些科学成果应用于光学系统工程中。同时，本书还考虑了执行杂散光分析时的经济学问题，这也是当前文献中缺乏的一个维度。书中为各种预算提供了方法和解决方案，同时量化了每种方法相关的准确性。

關於作者：

Eric C.Fest是美国雷神公司资深光学设计工程师，擅长偏振光学、光度学、传感器设计、地球测量等。

第１章　简介和术语　１
　１．１　研读本书的前提条件　４
　１．２　本书的组织结构　４
　１．３　杂散光术语　６
　１．４　小结　１０
　参考文献　１０
第２章　杂散光分析中的基本辐射度学　１２
　２．１　辐射度学术语　１３
　２．２　辐射传输　２８
　２．３　探测器响应度　３５
　２．４　小结　３６
　参考文献　３７
第３章　杂散光分析中的基本光线追迹　４０
　３．１　建立杂散光模型　４０
　３．２　光线追迹　４３
３．３　小结　５８
　参考文献　５９
第４章　光学表面粗糙度和涂层引起的散射　６０
　４．１　未镀膜的光学表面粗糙度引起的散射　６１
　４．２　镀膜光学表面粗糙度引起的散射　７２
　４．３　划痕和凹痕引起的散射　７４
　４．４　小结　７５
　参考文献　７５
第５章　微粒污染物引起的散射　７７
　５．１　球形微粒的散射米氏散射理论　７９
　５．２　微粒密度函数模型　８１
　５．３　BSDF 模型　９０
　５．４　污染物散射与表面粗糙度散射的比较　９５
　５．５　体材料内杂质引起的散射　９５
　５．６　分子污染物　９８
　５．７　小结　９８
　参考文献　９９
第６章　黑化表面处理引起的散射　１０２
　６．１　黑化表面处理的光散射的物理过程　１０３
　６．２　黑化表面处理的选择标准　１１４
　６．３　黑化表面处理的类型　１１６
　６．４　常用的黑化表面处理的概论　１２１
　６．５　小结　１２２
　参考文献　１２３
第７章　鬼反射、孔径衍射和衍射光学元件的衍射　１２５
　７．１　鬼反射　１２５
７．２　孔径衍射　１３４
　７．３　衍射光学元件的衍射　１４０
　７．４　小结　１４４
　参考文献　１４５
第８章　针对杂散光抑制的光学设计　１４７
　８．１　使用视场光阑　１４７
　８．２　无遮拦光学设计　１４９
　８．３　最大限度地减少孔径光阑与焦平面之间的光学元件数目　１５１
　８．４　里奥光阑使用方法　１５２
　８．５　使用光瞳掩模来遮挡支柱和其他遮挡物的衍射和散射　１５５
　８．６　最大限度地减少孔径光阑的光照强度　１５６
　８．７　最大限度地减少光学元件的数量,尤其是折射元件的数量　１５６
　８．８　避免将光学元件放置在中间像面上　１５７
　８．９　避免将鬼像聚焦在焦平面上　１５７
　８．１０　降低渐晕包括支柱的投影立体角　１５８
　８．１１　使用时间、频谱或偏振滤波器　１５９
　８．１２　在红外系统中使用非均匀补偿和反射式暖屏　１６０
　８．１３　小结　１６３
　参考文献　１６４
第９章　挡板和冷屏设计　１６５
　９．１　主挡板和冷屏的设计　１６６
　９．２　主挡板和冷屏的叶片设计　１７０
　９．３　Cassegrain 型系统的挡板设计　１７６
　９．４　反射挡板叶片的设计　１８１
　９．５　掩模的设计　１８３
　９．６　小结　１８４
　参考文献　１８５
第１０章　BSDF 、
TIS 和系统杂散光的测量　１８６
　１０．１　BSDF 的测量散射计　１８６
　１０．２　TIS 的测量　１８９
　１０．３　系统杂散光的测量　１９０
　１０．４　内部杂散光测试　１９６
　１０．５　小结　１９６
　参考文献　１９６
第１１章　杂散光工程过程　１９８
　１１．１　定义杂散光要求　２００
　１１．２　光学系统设计与表面粗糙度、污染等级和涂层的选取　２０２
　１１．３　构建杂散光模型,设置挡板和表面处理状态　２０３
　１１．４　计算杂散光性能　２０３
　１１．５　构建和测试　２０４
　１１．６　流程结束　２０５
　１１．７　小结　２０６
　１１．８　经验和指南　２０７
　参考文献　２０８

內容試閱：

1741年，著名的瑞士数学家莱昂哈德欧拉Leonhard Euler应普鲁士国王腓特烈Frederick大帝的要求，为他的侄女，安哈尔特德绍公国（Anhalt Dessau）的公主，写一本关于自然哲学与科学的教程（见图0.1）。欧拉给公主写了一系列的信件作为教材，每周一封，将近持续了250周（234封）。这些信件最终被整理成集并出版，成为最流行的科学著作之一［1］。
在题为《构建望远镜的注意事项》［2］的信中（见图0.2），欧拉建议公主：在镜管中（包括望远镜），除了那些通过物镜传输的光线外，没有光线能到达其他透镜。如果有一些意外让镜管有轻微的穿孔，那么外来的光线将会扰乱物体的图像。
他也建议公主：将整个望远镜的内部做到尽可能的黑，因为众所周知，不管光线有多强，黑色都不会反射光线。
尽管他称之为光圈diaphragm而不是视场光阑，欧拉还是继续提出将其作为进一步减少我一直在说的不好的影响的工具。这种不好的影响现在被我们称为杂散光，这封信表明了早在数百年前就有人将杂散光确定为一个问题。欧拉讨论的处理杂散光的方法（如使用黑化表面处理、视场光阑和挡板）至今仍然是处理杂散光的主要方法（分别见第6章、第8章和第9章）。当然，也有一些方法改变了，欧拉和公主没有我们今天这样强大的计算能力，因此无法将望远镜的杂散光影响程度预测到现在能达到的精度。另外，他们的望远镜出现的杂散光虽然是一个不好的影响，但相比于价值数十亿美元的太空望远镜中由于杂散光而造成的科学数据丢失，并不是那么可怕。
不过，这封信表明了这个问题和许多解决方案至今仍旧没有改变。欧拉的目标与本书是一致的：为光学工程师能够设计出将杂散光影响得到有效抑制的光学系统提供必要的理论知识和分析工具。除了欧拉的信，还有数百篇关于这个主题的论文，我们这里不可能把所有的内容都包括进来。因此，我们只讨论光学系统工程实施中最急需的内容。这里有一个很重要的不同，以前的许多文献论述了关于光学散射和杂散光的科学原理，但很少讨论其在工程实践中的应用，本书不但总结了这些重要的科学成果，为更详细的研究提供索引信息，并且将这些科学成果应用于光学系统工程中。本书还考虑了进行杂散光分析时的经济学问题，这也是当前文献中所缺乏的一个维度。有时，负责执行杂散光分析的工程师有几个月的时间和大量的预算，但也可能只有15分钟的时间，并且没有预算。本书为各种预算提供了方法和解决方案，同时量化了每种方法相应的准确性。
Eric C.Fest
图森，亚利桑那州

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