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第1章 几何光学基本原理1

1.1 几何光学的基本概念1

1.1.1 光波1

1.1.2 光源2

1.1.3 波面和光束2

1.1.4 光线3

1.2 几何光学基本定律3

1.2.1 直线传播定律3

1.2.2 独立传播定律4

1.2.3 反射定律和折射定律4

1.2.4 基本定律的推论5

1.3 全反射7

1.4 光学系统和成像的基本概念9

1.4.1 光学系统的基本概念9

1.4.2 成像的基本概念11

1.5 本章小结12

习题12

第2章 共轴球面光学系统14

2.1 光线经过单个折射球面的折射14

2.1.1 符号规则14

2.1.2 实际光路计算公式15

2.1.3 近轴光路计算公式16

2.2 共轴球面系统21

2.3 球面反射镜与非球面反射镜22

2.3.1 球面反射镜22

2.3.2 非球面反射镜22

2.4 透镜和薄透镜24

2.4.1 光束通过透镜的传播25

2.4.2 薄透镜物像关系式25

2.5 本章小结27

习题27

第3章 理想光学系统29

3.1 理想光学系统的概念29

3.2 理想光学系统的基点和基面32

3.2.1 主点和主平面32

3.2.2 焦点与焦平面32

3.2.3 节点和节平面34

3.2.4 单个折射球面的主平面和焦点34

3.3 理想光学系统成像35

3.3.1 作图求像法36

3.3.2 理想光学系统的物像关系式39

3.3.3 理想光学系统的三种放大率40

3.4 本章小结43

习题43

第4章 平面镜棱镜系统45

4.1 平面反射镜45

4.1.1 单个平面镜的成像性质45

4.1.2 双平面镜的成像性质46

4.2 平行平板47

4.3 反射棱镜48

4.3.1 反射棱镜的分类48

4.3.2 棱镜的展开50

4.4 折射棱镜53

4.5 光楔54

4.6 本章小结56

习题56

第5章 光阑57

5.1 光学系统中的光阑及其作用57

5.2 孔径光阑58

5.2.1 孔径光阑58

5.2.2 入射光瞳和物方孔径角59

5.2.3 出射光瞳和像方孔径角60

5.2.4 孔径光阑的确定方法60

5.3 视场光阑61

5.3.1 视场光阑61

5.3.2 入射窗和物方视场角61

5.3.3 出射窗和像方视场角62

5.3.4 视场光阑的确定方法62

5.4 光学系统的渐晕62

5.5 光学系统的景深63

5.5.1 空间物体在平面上所成的像63

5.5.2 照相机的景深64

5.6 本章小结66

习题66

第6章 光学系统的像差67

6.1 球差67

6.2 彗差69

6.2.1 子午彗差70

6.2.2 弧矢彗差71

6.3 像散72

6.4 场曲74

6.5 畸变75

6.6 色差76

6.6.1 色差现象76

6.6.2 轴向色差77

6.6.3 垂轴色差78

6.7 本章小结78

习题79

第7章 眼睛和目视光学系统80

7.1 人眼的光学特性80

7.1.1 人眼的构造80

7.1.2 标准眼81

7.1.3 人眼的调节84

7.1.4 人眼的分辨率85

7.1.5 空间深度感觉和双眼立体感觉86

7.2 放大镜和显微镜的工作原理89

7.2.1 放大镜工作原理89

7.2.2 显微镜工作原理90

7.3 望远镜工作原理92

7.4 眼睛的缺陷和目视光学仪器的视度调节96

7.5 双眼观察仪器99

7.6 本章小结101

习题101

第8章 军用光学仪器102

8.1 观察仪器102

8.1.1 军用望远镜103

8.1.2 炮队镜106

8.1.3 指挥镜106

8.1.4 光电潜望镜108

8.2 瞄准仪器111

8.3 测距仪器112

8.3.1 体视测距机光学系统113

8.3.2 1 m体视测距机测距原理115

8.3.3 双眼瞄准镜光学系统116

8.4 测角仪器117

8.4.1 方向盘117

8.4.2 经Ⅱ型经纬仪117

8.5 本章小结119

习题120

第9章 军用红外光学系统121

9.1 红外技术的军事应用121

9.2 红外光学系统概述123

9.2.1 红外光学系统的功能与特点123

9.2.2 红外光学系统的性能指标123

9.3 红外物镜124

9.3.1 反射式物镜125

9.3.2 折反式物镜系统128

9.3.3 透射式物镜131

9.4 红外辅助光学系统132

9.4.1 场镜133

9.4.2 光锥133

9.4.3 浸没透镜134

9.4.4 中继光学系统135

9.4.5 前置望远系统136

9.5 光机扫描系统137

9.5.1 两种基本扫描方式137

9.5.2 光机扫描机构138

9.5.3 光机扫描方案138

9.6 典型军用红外光学系统141

9.6.1 红外测温光学系统141

9.6.2 红外跟踪光学系统142

9.6.3 主动红外夜视系统143

9.6.4 红外热像仪145

9.6.5 红外前视仪152

9.6.6 红外点源制导系统154

9.6.7 红外成像制导系统158

9.7 本章小结161

习题161

第10章 微光夜视光学系统162

10.1 微光夜视技术的军事应用162

10.1.1 微光夜视技术概述162

10.1.2 微光夜视技术的军事应用162

10.2 微光光学系统163

10.2.1 微光光学系统对物镜的要求163

10.2.2 微光光学系统中的物镜结构164

10.2.3 微光光学系统对目镜的要求167

10.3 直视微光夜视系统167

10.3.1 直视微光夜视系统工作原理168

10.3.2 微光夜视仪的光学性能169

10.4 微光电视170

10.4.1 基本组成170

10.4.2 微光电视摄像机171

10.4.3 微光摄像机的工作原理171

10.4.4 微光电视的分类172

10.4.5 微光电视的应用与特点173

10.5 本章小结174

习题174

第11章 军用光纤光学系统175

11.1 概述175

11.1.1 光纤的结构175

11.1.2 光纤的分类176

11.1.3 光纤的特性178

11.1.4 光缆180

11.2 阶梯型光纤182

11.2.1 阶梯型光纤光学性质182

11.2.2 阶梯型光纤的应用185

11.2.3 阶梯型光纤光学系统189

11.3 梯度折射率光纤192

11.3.1 非均匀介质中的光线微分方程式193

11.3.2 梯度折射率光纤中的光线轨迹194

11.3.3 梯度折射率光纤的特点和应用196

11.4 典型军用光纤技术197

11.4.1 光纤的军事应用197

11.4.2 光纤制导技术199

11.4.3 光纤传感技术201

11.4.4 军用光纤通信技术203

11.4.5 光纤技术在武器系统中的其他应用208

11.5 本章小结208

习题208

第12章 军用激光光学系统210

12.1 概述210

12.2 激光技术基础211

12.2.1 光与物质的相互作用211

12.2.2 激光器的构成212

12.3 光学谐振腔212

12.3.1 稳定腔及几何光学作图表示法213

12.3.2 稳定腔的表达式214

12.4 激光束在均匀介质中的传播规律215

12.4.1 高斯光束的特性215

12.4.2 高斯光束的传播215

12.4.3 高斯光束透镜变换217

12.4.4 激光谐振腔的计算218

12.5 激光发射与接收光学系统219

12.5.1 激光发射光学系统220

12.5.2 激光接收光学系统222

12.5.3 激光发射接收系统设计222

12.6 军用激光技术与应用224

12.6.1 激光测距技术224

12.6.2 激光雷达229

12.6.3 激光目标指示器232

12.6.4 激光制导武器235

12.6.5 激光武器241

12.7 本章小结247

习题248

参考文献249