工程光学

杨健君

目录

  • 1 序
    • 1.1 序
  • 2 第一章 几何光学基础
    • 2.1 第一节 几何光学的基本定律
    • 2.2 第二节 光学系统及成像的基本概念
  • 3 第二章 高斯光学
    • 3.1 第一节 近轴光学系统的光路计算
    • 3.2 第二节 球面光学成像系统​
    • 3.3 第三节 理想光学系统
    • 3.4 第四节 理想光学系统的基点与基面
    • 3.5 第五节 理想光学系统的物像关系
    • 3.6 第六节 节点
    • 3.7 第七节 理想光学系统的组合
    • 3.8 第八节 透镜
    • 3.9 第九节 矩阵运算在几何光学中的应用
    • 3.10 第十节 共轴球面系统的物像关系
  • 4 第三章 平面镜与棱镜系统
    • 4.1 第一节 平行平板
    • 4.2 第二节 折射棱镜与光楔
    • 4.3 第三节 平面镜
    • 4.4 第四节 反射棱镜
    • 4.5 第五节 光学材料
  • 5 第四章 光阑
    • 5.1 第一节 光阑
    • 5.2 第二节 场镜的特性及其应用
    • 5.3 第三节 光学系统的景深
    • 5.4 第四节 远心光路
    • 5.5 扩展一 辐射度学与光度学中的基本量
    • 5.6 扩展二 朗伯余弦定律及朗伯源
    • 5.7 扩展三 光照度计算
    • 5.8 扩展四 光学系统中光束的光亮度
    • 5.9 扩展五 成像系统像面的光照度
    • 5.10 扩展六 光学系统中光能损失的计算
    • 5.11 扩展七 色度学基础
  • 6 第五章 光学系统的像质评价
    • 6.1 第一节 像差概述
    • 6.2 第二节 色差
  • 7 第六章 目视光学系统
    • 7.1 第一节 人眼的光学特性
    • 7.2 第二节 放大镜
    • 7.3 第三节 显微镜系统
    • 7.4 第四节 望远镜系统
    • 7.5 第五节 光学系统外形尺寸的计算
  • 8 第七章 摄影和投影光学系统
    • 8.1 序 摄影机发展史
    • 8.2 第一节 摄影与投影系统的光学参数
    • 8.3 第二节 超远摄型系统
    • 8.4 第三节 超广角型系统
    • 8.5 第四节 变焦距系统
    • 8.6 第五节 CCD/CMOS摄像系统
  • 9 第八章 照明光学系统
    • 9.1 第一节 照明系统的基本要求
    • 9.2 第二节 几种特殊照明方式
    • 9.3 第三节 聚光镜类型
    • 9.4 第四节 光能计算实例
  • 10 第九章 激光光学系统
    • 10.1 序 激光简介
    • 10.2 第一节 激光束传输特性
    • 10.3 第二节 激光束的透镜变换
    • 10.4 第三节 激光透镜与望远镜
    • 10.5 第四节 激光整形和微光斑形成系统
    • 10.6 第五章 激光扫描系统
    • 10.7 第六节 光学信息处理系统和傅立叶变换镜头
    • 10.8 第七节 激光谐振腔的计算
  • 11 第十章 纤维光学系统
    • 11.1 第一节 纤维光学系统
    • 11.2 新建课程目录
序 激光简介

第九章 激光光学系统


激光

u20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。其原理在1916年被爱因斯坦发现。

u“镭射”、“雷射”、“莱塞”,LASER,LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation。

u受激辐射。

u1964年,我国科学家钱学森建议定名“激光”。


u1953年,第一台激光器原型机出现,美国。

u1960年,第一台实验用激光器。

u1970~,开始商用,舞台,IBM,飞利浦......

u1980~,光盘。

u光纤通信、激光武器、科学研究、探测、医疗、娱乐......

u皮秒激光器、飞秒激光器。

u

u方向性好


u单色性好


u集中性好

空间高度集中:亮度比太阳表面高1010

时间高度集中:功率峰值为1012 瓦。

u相干性好


CD机原理-光学部分


激光器分类

u固体激光器

红宝石,Nd:YAG,钕玻璃

u气体激光器

He-Ne,CO2,离子激光器

u液体激光器

染料激光器

u半导体激光器

砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)


受激辐射

u当外来光子的频率满足hv = E2-E1时,使原子中处于高能级的电子在外来光子的激发下向低能级跃迁而发光。