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目录1

绪论1

第一章　红外光学系统的特点和设计原则2

一、红外光学系统的特点3

二、红外光学系统的设计原则5

第二章　红外光学材料6

一、红外光学材料的性能6

1．晶体8

二、红外光学材料的种类与使用范围8

2．玻璃25

3．塑料33

三、常用红外光学材料的有关参数38

参考文献51

第三章　光学设计基础53

一、几何光学的基本定律53

1．符号规则53

2．几何光学的基本定律54

二、近轴光学55

三、光学系统中光束的限制63

1．光学系统中的光阑及其作用63

2．孔径光阑和视场光阑64

3．探测器与瞬时视场的关系66

4．探测器与象点的关系70

5．消杂光光阑74

6．渐晕75

7．焦深和景深76

四、光学系统的象差77

1．轴上点的单色象差——球差78

2．彗差、正弦条件80

3．场曲、轴外点球差85

4．象散86

5．畸变88

6．色差89

7．波象差93

8．衍射97

9．初级象差101

五、光线追迹114

1．近轴光线追迹115

2．非近轴子午光线追迹119

3．空间光线追迹135

六、象差自动平衡概述153

1．象差自动平衡中的数学手段154

2．象差的选取和评价函数的选取159

3．权因子的选取160

4．阻尼因子和阻尼系数的选取162

5．边界条件的处理163

参考文献168

第四章　红外物镜的设计169

一、反射式物镜的设计169

1．单反射镜169

2．双反射镜175

二、折-反射系统的设计178

1．施密特系统178

2．曼金折-反射镜180

3．包沃斯-马克苏托夫系统182

三、折射式物镜的设计187

1．单薄透镜188

2．组合透镜198

参考文献200

第五章　探测器光学系统的设计201

一、场镜201

二、浸没透镜209

1．半球浸没透镜211

2．超半球浸没透镜212

三、光锥214

1．空心光锥的设计216

2．实心光锥的设计218

四、场镜与光锥的组合220

参考文献222

第六章　扫描器223

一、扫描器的种类223

1．摆动的平面镜224

二、常用的光机扫描器部件224

2．旋转的45°平面反射镜232

3．旋转的多面体反射棱镜233

4．旋转的折射棱镜239

5．旋转的齿状反射棱镜244

6．旋转的折射光楔246

7．其他扫描器248

2．边界损失251

3．重叠251

1 视场形状与扫描图样的关系251

三、扫描效率与限制扫描效率的因素251

4．无信号区252

5．扫描速度的恒定性252

6．回程时间252

7．余弦因子252

四、各种扫描图形的产生253

五、常用扫描器的性能比较255

参考文献258

第七章　反射系统实例259

一、各类经典的反射系统259

1．球面镜加平面镜系统259

2．牛顿系统261

3．格里高利系统262

4．卡塞格林系统262

5．SⅠ＝SⅡ＝0的双反射系统263

6．SⅠ＝SⅡ＝SⅣ＝0的双反射系统265

二、由SⅠ＝SⅡ＝0解得的各类共轴与非共轴双反射系统267

1．F数变化时象质的变化情况268

2．口径D变化时象质的变化情况273

3．视场变化时象质的变化情况277

4．遮挡比α变化时象质的变化情况281

5．次镜放大倍数β变化时象质的变化情况286

6．卡氏双反射系统偏心率e变化时象质的变化情况290

7．经典的卡氏系统在e1＝1,e2＝3,2ω＝±3°时的象质情况294

第八章　折-反射系统实例296

一、同心系统296

二、折-反射（制导头）系统297

三、曼金组合系统298

四、折-反射带校正透镜系统300

五、主反射镜非球面化的折-反射系统301

第九章　折射系统实例303

一、单透镜303

1．熔石英单透镜303

2．硫化锌单透镜304

3．硅单透镜305

4．错单透镜307

二、透镜组308

1．两片式物镜308

2．三片式物镜315

3．多片式物镜330

4．有限工作距离物镜组337

参考文献339

第十章 综合典型系统实例340

一、红外跟踪光学系统340

1．十字形多无跟踪器光学系统341

2．带探测器光学系统的跟踪光学系统342

二、红外热成象光学系统348

1．由折-反射望远系统、八面外反射行扫描转鼓、平面摆动帧扫描镜、准直透镜组成的热成象仪光学系统349

2．由有限工作距离成象系统、八面外反射行扫描转352

鼓、平面摆动帧扫描镜、准直透镜组组成的热成352

象仪光学系统352

组、八面外反射行扫描转鼓与准直透镜组组成的354

热成象仪光学系统354

3．由折射成象物镜、平面摆动帧扫描镜、望远镜后354

4．由折射物镜、内转鼓行与帧扫描器、准直透镜组组成的全透射热成象仪光学系统356

5．由平面镜转动（或摆动）作物扫描、折射物镜与平面摆镜象扫描组成的热成象仪光学系统358

三、红外遥感光学系统360

1．十二通道的多光谱仪光学系统360

2．高空红外相机光学系统362

四、红外CCD成象光学系统364

1．红外CCD成象中等视场系统364

2．红外CCD成象大视场系统365

五、红外测温光学系统366