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文档简介

1、第一部分：成第一部分：成像的几何理论像的几何理论几何光学基几何光学基本定理本定理近轴光学近轴光学孔径和光阑第第二二部分：像部分：像差差的几何的几何理论理论像差多项式单色像差色差非球面、光学材料第三第三部分：像部分：像质评价质评价衍射成像理论光学传递函数几何像差光程差、波像差杂散光的影响第四部分：光学系统设计光学系统的基本要求典型光学系统光学设计步骤几何光学基本定理 折反射定理 费马原理 马吕斯定律近轴光学 近轴近似 基点基面 近轴光线追迹 基本公式 拉氏不变量孔径和光阑 光阑和光瞳 渐晕 辐射度相关概念光的直线传播定律在各向同性的均匀介质中，光沿直线方向传播。光的独立传播定律不同光源发出的光在

2、空间某点相遇时，彼此互不影响，各光束独立传播（在考虑波动性时，均有局限性，如“衍射”和“干涉”）光的折射和反射定律费马原理（费马原理（FermatFermat）（极值原理）（极值原理）光从一点传播到另一点，其间无论经过多少次折射或反射，其光程为极值。马吕斯定律（马吕斯定律（MalusMalus）（等光程定律）（等光程定律）光线束在各向同性的均匀介质中传播时，始终保持着与播面的正交性，且入射波面与出射波面对应点之间均为定值。折、反射定律、费马原理和马吕斯定律，三者中任意一个可视为几何光学三个基本定律之一，而另两个则为其推论。近轴近似基点基面近轴光线追迹基本公式近轴参数拉氏不变量Snell Law

3、：n sin I = n sin I近轴近似：n I = n I球差（Spherical aberration）彗差（Coma）像散（Astigmatism）场曲（Field Curvature）畸变（Distortion）色差（Chromatic aberration） 轴向色差（Axial） 垂轴色差（Lateral）用波像差的幂级数展开式表示的像差：SI， SII， SIII， SIV， SV分别表示初级球差，初级彗差，初级像散，初级场曲和初级畸变为什么要这么写？一个共轴系统的每一种初级相差系数，是这个系统中各个面相应的像差系数值和三级相差：与波像差的W4项相关联的光线像差是坐标的三次方

4、项球差是轴上像差 一般情况与孔径成立放关系（例如：一个特定的透镜其像斑大小为0.01英寸，如果口径缩小到1/2，像斑大小为0.00123英寸。通过改变透镜的弯曲度校正通过增加透镜或正佳光角度得到矫正主光线与焦面的焦点定义为像高彗差是由于通过透镜的轴外光线相对于主光线的轴向放大率不同而产生彗差能够通过移动光阑和有选择的增加透镜来消除成像中心高度由中心和主光线确定在透镜外围会出现彗差，产生比主光线更高或更低的放大率通过移动孔径光阑或选择增加透镜来控制彗差当yz面和xz面上的焦点位置不同时，产生像散像散基本上是相对于理想波前产生的一个柱状偏离像散可以通过选择透镜的位置和曲率来控制一种有效的像散校正方法成像光学系统照明光学系统激光光学系统推荐参考图书：1.M. Laikin, Lens Design, 2006, C

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