非成像光學(xué)導(dǎo)論（第二版）

第1章為什么使用非成像光學(xué)/1
1.1面積與角度/1
1.2準(zhǔn)直器:大面積接收器的照明/4
1.3集中器:小面積接收器的照明/10
1.4準(zhǔn)直器及集中器的小結(jié)/14
1.5準(zhǔn)直器的誤差/16
1.6集中器的誤差/19
1.7不均勻光源/22
1.8太陽(yáng)能集中器/27
1.9光通量/32
1.10波前與同時(shí)多曲面/36
參考文獻(xiàn)/40
第2章基本概念/42
2.1簡(jiǎn)介/42
2.2成像光學(xué)與非成像光學(xué)/42
2.3復(fù)合拋物面集中器/46
2.4最大集中率/54
2.5例子/58
參考文獻(xiàn)/60
第3章二維集中器的設(shè)計(jì)/61
3.1簡(jiǎn)介/61
3.2光源距離為有限時(shí)的集中器設(shè)計(jì)/61
3.3繩子方法/65
3.4介質(zhì)光學(xué)組件/71
3.5非對(duì)稱(chēng)光學(xué)/72
3.6例子/76
參考文獻(xiàn)/85
第4章光學(xué)擴(kuò)展量及WinstonWelford設(shè)計(jì)方法/87
4.1簡(jiǎn)介/87
4.2光學(xué)擴(kuò)展量守恒/89
4.3非理想光學(xué)系統(tǒng)/93
4.4光學(xué)擴(kuò)展量作為一個(gè)幾何量/95
4.5二維系統(tǒng)/97
4.6光學(xué)擴(kuò)展量作為光學(xué)動(dòng)量的積分/98
4.7光學(xué)擴(kuò)展量作為相空間里的一個(gè)體積/102
4.8光學(xué)擴(kuò)展量作為光程差/104
4.9流線(xiàn)/107
4.10WinstonWelford設(shè)計(jì)方法/110
4.11焦散型流線(xiàn)/119
4.12最大聚光比/122
4.13光學(xué)擴(kuò)展量與形狀因子/126
4.14例子/128
參考文獻(xiàn)/132
第5章矢通量/134
5.1簡(jiǎn)介/134
5.2矢通量的定義/137
5.3矢通量作為邊緣光線(xiàn)的平分線(xiàn)/140
5.4矢通量與光學(xué)擴(kuò)展量/141
5.5圓盤(pán)形朗伯光源的矢通量/144
5.6用矢通量設(shè)計(jì)集中器/147
5.7例子/149
參考文獻(xiàn)/151
第6章主組件與流線(xiàn)次組件的結(jié)合/152
6.1簡(jiǎn)介/152
6.2修改接收器的形狀/154
6.3復(fù)合橢圓集中器次組件/158
6.4截?cái)嗬刃未谓M件/160
6.5大接收器的喇叭形次組件/163
6.6具有多個(gè)入光孔的次組件/164
6.7最大聚光比的截?cái)嗬刃渭衅?168
6.8低聚光比的截?cái)嗬刃渭衅?178
6.9菲涅耳主組件/180
6.10菲涅耳主組件的截?cái)嗬刃渭衅?184
6.11例子/192
參考文獻(xiàn)/202
第7章階梯形流線(xiàn)非成像光學(xué)組件/205
7.1簡(jiǎn)介/205
7.2緊湊集中器/205
7.3具有間隙的集中器/212
7.4例子/218
參考文獻(xiàn)/220
第8章燈具/221
8.1簡(jiǎn)介/221
8.2對(duì)應(yīng)于大光源的平面鏡燈具/222
8.3平面光源的一般解決方法/231
8.4平面光源的遠(yuǎn)緣發(fā)散燈具/234
8.5平面光源的遠(yuǎn)緣會(huì)聚燈具/237
8.6平面光源的近緣發(fā)散燈具/240
8.7平面光源的近緣會(huì)聚燈具/245
8.8圓形光源的燈具/246
8.9例子/259
8.10附錄A:線(xiàn)性光源的鏡面微分方程/268
8.11附錄B:圓形光源的鏡面微分方程/269
參考文獻(xiàn)/271
第9章MinanoBenitez設(shè)計(jì)方法(同步多表面設(shè)計(jì)方法)/273
9.1簡(jiǎn)介/273
9.2RR光學(xué)組件/275
9.3薄邊同步多表面器件/287
9.4XR、RX及XX光學(xué)組件/294
9.5一般波前的MinanoBenitez設(shè)計(jì)方法/303
9.6RXI光學(xué)組件:迭代計(jì)算/308
9.7RXI光學(xué)組件:直接計(jì)算/314
9.8同步多表面設(shè)計(jì)方法光程的調(diào)整/318
9.9三維同步多表面設(shè)計(jì)方法/320
9.10三維非對(duì)稱(chēng)同步多表面設(shè)計(jì)方法/331
9.11薄邊三維同步多表面設(shè)計(jì)方法/336
9.12其他同步多表面光學(xué)組件/340
9.13例子/340
參考文獻(xiàn)/354
第10章產(chǎn)生指定輸出分布的波前/356
10.1簡(jiǎn)介/356
10.2產(chǎn)生指定光強(qiáng)度分布的波前/356
10.3產(chǎn)生指定光照度分布的波前/369
10.4光束耦合與指定光照度分布/379
參考文獻(xiàn)/381
第11章微小光學(xué)擴(kuò)展量光學(xué)組件/382
11.1簡(jiǎn)介/382
11.2微小光學(xué)擴(kuò)展量光學(xué)組件/382
11.3連續(xù)光學(xué)表面/388
11.4菲涅耳光學(xué)組件/392
11.5在有限距離處的光源/396
11.6例子/402
參考文獻(xiàn)/404
第12章科勒光學(xué)器件與混色/405
12.1簡(jiǎn)介/405
12.2科勒光學(xué)器件/405
12.3根據(jù)科勒光學(xué)器件設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能集中器/418
12.4產(chǎn)生指定光照度的科勒光學(xué)器件/427
12.5對(duì)科勒光學(xué)器件進(jìn)行調(diào)色/432
12.6同步多表面設(shè)計(jì)科勒光學(xué)器件/436
12.7調(diào)色與槽形反射器/453
12.8例子/459
參考文獻(xiàn)/461
第13章應(yīng)用泊松括號(hào)的Minano設(shè)計(jì)方法/463
13.1簡(jiǎn)介/463
13.2不均勻介質(zhì)二維集中器的設(shè)計(jì)/463
13.3邊緣光線(xiàn)在相空間中形成的管狀表面/467
13.4泊松括號(hào)/473
13.5曲線(xiàn)坐標(biāo)系統(tǒng)/475
13.6二維集中器的設(shè)計(jì)/477
13.7理想二維集中器的例子/479
13.8三維集中器的設(shè)計(jì)/486
13.9理想三維集中器的例子/490
參考文獻(xiàn)/494
第14章拉格朗日和哈密頓幾何光學(xué)/495
14.1費(fèi)馬原理/495
14.2一般情形的拉格朗日量和哈密頓量/501
14.3幾何光學(xué)的拉格朗日量和哈密頓量/504
14.4哈密頓量的另一種形式/507
14.5哈密頓方程的坐標(biāo)系變換/511
14.6積分不變量/515
14.7規(guī)范轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)/522
參考文獻(xiàn)/524
第15章光線(xiàn)和波前/526
15.1光學(xué)動(dòng)量/526
15.2光程函數(shù)方程/531
15.3光線(xiàn)方程/531
15.4兩個(gè)波前之間的光學(xué)路徑長(zhǎng)度/534
參考文獻(xiàn)/537
第16章反射和折射/538
16.1光線(xiàn)的反射和折射/538
16.2反射定律和折射定律/544
參考文獻(xiàn)/547
第17章對(duì)稱(chēng)性/548
17.1動(dòng)量守恒和表觀(guān)折射率/548
17.2線(xiàn)性對(duì)稱(chēng)/551
17.3環(huán)形對(duì)稱(chēng)和斜率不變/553
參考文獻(xiàn)/561
第18章相空間作用域/562
18.1作用域和點(diǎn)特征函數(shù)/562
18.2哈密頓光學(xué)中的é光學(xué)擴(kuò)展量/566
18.3積分不變量和é光學(xué)擴(kuò)展量/568
18.4折射、反射和二維光學(xué)擴(kuò)展量/569
18.5二維光學(xué)擴(kuò)展量舉例/571
參考文獻(xiàn)/578
第19章經(jīng)典力學(xué)和幾何光學(xué)/580
19.1作用域和點(diǎn)特征函數(shù)/580
19.2扭曲不變量和角動(dòng)量守恒/584
19.3力學(xué)中的勢(shì)能和光學(xué)中的折射率/584
參考文獻(xiàn)/585
第20章輻射度量學(xué)測(cè)定、光度學(xué)、輻射熱轉(zhuǎn)換/586
20.1定義/586
20.2均勻介質(zhì)中的輻亮度守恒/589
20.3反射和折射中的輻亮度守恒/591
20.4光學(xué)擴(kuò)展量和形狀因子/594
20.5二維系統(tǒng)/597
20.6平面照明/598
參考文獻(xiàn)/601
第21章平面曲線(xiàn)/602
21.1概論/602
21.2拋物線(xiàn)/607
21.3橢圓/609
21.4雙曲線(xiàn)/610
21.5圓錐曲線(xiàn)/612
21.6漸開(kāi)線(xiàn)/613
21.7繞組宏聚焦拋物線(xiàn)/614
21.8非繞組宏聚焦拋物線(xiàn)/617
21.9繞組宏聚焦橢圓 /619
21.10非繞組宏聚焦橢圓 /622
21.11平行射線(xiàn)笛卡兒橢圓/623
21.12會(huì)聚或發(fā)散射線(xiàn)笛卡兒橢圓 /625
21.13逐點(diǎn)法計(jì)算笛卡兒橢圓/632
21.14等角螺線(xiàn)/634
21.15函數(shù)定義/636
參考文獻(xiàn)/642