内容简介

杂散光是光学系统中非正常传输光的总称，它对光学系统的成像质量有严重的影响。杂散光的分析、计算以及消除是确保光学系统成像质量的重要前提。本书讨论了光学系统工程实施中亟待解决的问题，从杂散光的基本理论出发，给出了杂散光分析的路径，从而实现对光学系统进行消除杂散光的设计。与以往文献仅论述光学散射和杂散光的原理不同，它们很少讨论杂散光在工程实践中的应用。本书不但总结了这些重要科学成果，为更详细的研究提供了索引信息，而且还将这些科学成果应用于光学系统工程中。同时，本书还考虑了执行杂散光分析时的经济学问题，这也是当前文献中缺乏的一个维度。书中为各种预算提供了方法和解决方案，同时量化了每种方法相关的准确性。

作者简介

Eric C.Fest是美国雷神公司资深光学设计工程师，擅长偏振光学、光度学、传感器设计、地球测量等。

精彩书评

与以往文献仅论述光学散射和杂散光的原理不同，它们很少讨论杂散光在工程实践中的应用。本书不但总结了这些重要科学成果，为更详细的研究提供了索引信息，而且还将这些科学成果应用于光学系统工程中。同时，本书还考虑了执行杂散光分析时的经济学问题，这也是当前文献中缺乏的一个维度。书中为各种预算提供了方法和解决方案，同时量化了每种方法相关的准确性。

目录

第 １ 章 　 简介和术语 　 / １ 　
１．１　 研读本书的前提条件 　 / ４ 　
１．２　 本书的组织结构 　 / ４ 　
１．３　 杂散光术语 　 / ６ 　
１．４　 小结 　 / １０ 　
参考文献 　 / １０
第 ２ 章 　 杂散光分析中的基本辐射度学 　 / １２ 　
２．１　 辐射度学术语 　 / １３ 　
２．２　 辐射传输 　 / ２８ 　
２．３　 探测器响应度 　 / ３５ 　
２．４　 小结 　 / ３６ 　
参考文献 　 / ３７
第 ３ 章 　 杂散光分析中的基本光线追迹 　 / ４０ 　
３．１　 建立杂散光模型 　 / ４０ 　
３．２　 光线追迹 　 / ４３
３．３　 小结 　 / ５８ 　
参考文献 　 / ５９
第 ４ 章 　 光学表面粗糙度和涂层引起的散射 　 / ６０ 　
４．１　 未镀膜的光学表面粗糙度引起的散射 　 / ６１ 　
４．２　 镀膜光学表面粗糙度引起的散射 　 / ７２ 　
４．３　 划痕和凹痕引起的散射 　 / ７４ 　
４．４　 小结 　 / ７５ 　
参考文献 　 / ７５
第 ５ 章 　 微粒污染物引起的散射 　 / ７７ 　
５．１　 球形微粒的散射(米氏散射理论) 　 / ７９ 　
５．２　 微粒密度函数模型 　 / ８１ 　
５．３　BSDF 模型 　 / ９０ 　
５．４　 污染物散射与表面粗糙度散射的比较 　 / ９５ 　
５．５　 体材料内杂质引起的散射 　 / ９５ 　
５．６　 分子污染物 　 / ９８ 　
５．７　 小结 　 / ９８ 　
参考文献 　 / ９９
第 ６ 章 　 黑化表面处理引起的散射 　 / １０２ 　
６．１　 黑化表面处理的光散射的物理过程 　 / １０３ 　
６．２　 黑化表面处理的选择标准 　 / １１４ 　
６．３　 黑化表面处理的类型 　 / １１６ 　
６．４　 常用的黑化表面处理的概论 　 / １２１ 　
６．５　 小结 　 / １２２ 　
参考文献 　 / １２３
第 ７ 章 　 鬼反射、孔径衍射和衍射光学元件的衍射 　 / １２５ 　
７．１　 鬼反射 　 / １２５
７．２　 孔径衍射 　 / １３４ 　
７．３　 衍射光学元件的衍射 　 / １４０ 　
７．４　 小结 　 / １４４ 　
参考文献 　 / １４５
第 ８ 章 　 针对杂散光抑制的光学设计 　 / １４７ 　
８．１　 使用视场光阑 　 / １４７ 　
８．２　 无遮拦光学设计 　 / １４９ 　
８．３　 大限度地减少孔径光阑与焦平面之间的光学元件数目 　 / １５１ 　
８．４　 里奥光阑使用方法 　 / １５２ 　
８．５　 使用光瞳掩模来遮挡支柱和其他遮挡物的衍射和散射 　 / １５５ 　
８．６　 大限度地减少孔径光阑的光照强度 　 / １５６ 　
８．７　 大限度地减少光学元件的数量,尤其是折射元件的数量 　 / １５６ 　
８．８　 避免将光学元件放置在中间像面上 　 / １５７ 　
８．９　 避免将鬼像聚焦在焦平面上 　 / １５７ 　
８．１０　 降低渐晕(包括支柱的投影立体角) 　 / １５８ 　
８．１１　 使用时间、频谱或偏振滤波器 　 / １５９ 　
８．１２　 在红外系统中使用非均匀补偿和反射式暖屏 　 / １６０ 　
８．１３　 小结 　 / １６３ 　
参考文献 　 / １６４
第 ９ 章 　 挡板和冷屏设计 　 / １６５ 　
９．１　 主挡板和冷屏的设计 　 / １６６ 　
９．２　 主挡板和冷屏的叶片设计 　 / １７０ 　
９．３　Cassegrain 型系统的挡板设计 　 / １７６ 　
９．４　 反射挡板叶片的设计 　 / １８１ 　
９．５　 掩模的设计 　 / １８３ 　
９．６　 小结 　 / １８４ 　
参考文献 　 / １８５
第 １０ 章 　BSDF 、 TIS 和系统杂散光的测量 　 / １８６ 　
１０．１　BSDF 的测量(散射计) 　 / １８６ 　
１０．２　TIS 的测量 　 / １８９ 　
１０．３　 系统杂散光的测量 　 / １９０ 　
１０．４　 内部杂散光测试 　 / １９６ 　
１０．５　 小结 　 / １９６ 　
参考文献 　 / １９６
第 １１ 章 　 杂散光工程过程 　 / １９８ 　
１１．１　 定义杂散光要求 　 / ２００ 　
１１．２　 光学系统设计与表面粗糙度、污染等级和涂层的选取 　 / ２０２ 　
１１．３　 构建杂散光模型,设置挡板和表面处理状态 　 / ２０３
　 １１．４　 计算杂散光性能 　 / ２０３ 　
１１．５　 构建和测试 　 / ２０４
　 １１．６　 流程结束 　 / ２０５
　 １１．７　 小结 　 / ２０６ 　
１１．８　 经验和指南 　 / ２０７ 　
参考文献 　 / ２０８