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光機系統設計(原書第4版)卷I 光機組件的設計和分析 版權信息
- ISBN：9787111656043
- 條形碼：9787111656043 ; 978-7-111-65604-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
光機系統設計(原書第4版)卷I 光機組件的設計和分析 本書特色
光機領域世界經典著作第4版，由世界知名光機領域專家主編，給出多種設計方案，給出100多個設計實例
光機系統設計(原書第4版)卷I 光機組件的設計和分析 內容簡介
《光機系統設計（原書第4版）》分兩卷、共19章。本書為卷Ⅰ，由11章和附錄組成：章光機設計過程；第2章環境影響；第3章材料的光機性質；第4章單透鏡安裝技術；第5章多透鏡組件安裝技術；第6章光窗、整流罩和濾光片的設計和安裝技術；第7章棱鏡設計和應用；第8章棱鏡安裝技術；第9章小型反射鏡的設計和安裝技術；0章撓性裝置的運動學設計和應用技術；1章光機設計界面分析。本書提供的技術內容與實例能夠對軍事、航空航天和民用光學儀器應用中的設計概念、具體設計、開發、評價和使用提供有益指導。本書可供在光電子領域中從事光學儀器設計、光學設計和光機結構設計的設計工程師、光機制造工藝工程師、光機材料工程師閱讀，也可作為大專院校相關專業本科生、研究生和教師的參考用書。
光機系統設計(原書第4版)卷I 光機組件的設計和分析 目錄
目錄
原書第4版譯者序
原書第3版譯者序
原書第4版前言
作者簡介
第１章光機設計過程
1.1概述
1.2確定技術要求
1.3概念設計
1.4技術性能要求和設計約束
1.5初步設計
1.6設計分析和計算機建模
1.7誤差預估和公差
1.8試驗建模
1.9*終設計
1.10設計審查
1.11儀器制造
1.12*終產品評估
1.13編制設計文件
1.14系統和并行工程
參考文獻
第2章環境影響
2.1概述
2.2影響產品性能的因素
2.2.1溫度
2.2.2壓力
2.2.3靜態變形和應力
2.2.4振動
2.2.5沖擊
2.2.6濕度
2.2.7腐蝕
2.2.8環境污染
2.2.9霉菌
2.2.10磨損、侵蝕和撞擊
2.2.11高能輻射和微小隕石
2.2.12激光對光學元件的損傷
2.2.12.1基本原理
2.2.12.2折射表面和反射鏡
2.2.12.3材料和測量
2.2.12.4薄膜
2.2.12.5損傷探測
2.3光學件的環境測試
參考文獻
第３章材料的光機性質
3.1概述
3.2折射光學元件的材料
3.2.1基本要求
3.2.2光學玻璃
3.2.3光學塑料
3.2.4光學晶體
3.2.4.1堿和堿土金屬鹵化物
3.2.4.2玻璃及其他氧化物材料
3.2.4.3半導體
3.2.4.4硫屬化物
3.2.4.5與光學材料熱特性相關的系數
3.3反射光學元件的材料
3.3.1高頻、中頻和低頻狀態下的平滑度
3.3.2穩定性
3.3.3硬度
3.3.4熱特性
3.4機械零件材料
3.4.1鋁
3.4.1.1鋁合金1100
3.4.1.2鋁合金2024
3.4.1.3鋁合金6061
3.4.1.4鋁合金7075
3.4.1.5鋁合金356
3.4.2鈹
3.4.3銅
3.4.3.1銅合金C10100
3.4.3.2銅合金C17200
3.4.3.3銅合金C360
3.4.3.4銅合金C260Ｃ
3.4.3.5格立德（GlidcopTM）銅合金
3.4.4因瓦合金和超因瓦合金
3.4.5鎂
3.4.6碳鋼
3.4.7不銹鋼
3.4.8鈦合金
3.4.9碳化硅
3.4.10硅
3.4.11復合材料
3.5黏合密封劑
3.5.1光學膠
3.5.1.1失液膠
3.5.1.2熱塑膠
3.5.1.3熱凝膠
3.5.1.4光凝膠
3.5.2物理特性
3.5.3透射特性
3.5.4光學表面膠合
3.5.5結構件黏合劑
3.5.5.1環氧樹脂
3.5.5.2聚氨酯橡膠黏合劑
3.5.5.3氰基丙烯酸鹽黏合劑
3.6密封膠
3.7光機材料專用膜層
3.7.1保護膜
3.7.1.1油漆
3.7.1.2電鍍和陽極鍍
3.7.1.3專用鍍膜
3.7.2光學發黑處理
3.7.3改進表面平滑度的鍍膜
3.7.3.1鍍鎳
3.7.3.2鍍鋁
3.8光機零件加工技術
3.8.1光學零件加工
3.8.2機械零件加工
3.8.2.1機械加工法
3.8.2.2鑄造法
3.8.2.3鍛造和壓延法
3.8.2.4復合材料加工和固化
3.8.3對加工工藝的綜合評估
3.9材料硬度
參考文獻
第4章單透鏡安裝技術
4.1概述
4.2共軸光學
4.3透鏡重量和重心
4.3.1透鏡重量計算
4.3.2透鏡重心
4.4低精度單透鏡安裝技術
4.4.1彈簧固定法
4.4.2滾邊（鏡座）安裝法
4.4.3卡環安裝法
4.5曲面邊緣透鏡安裝技術
4.6軸向預緊力計算方法
4.6.1一般考慮
4.6.2螺紋壓圈安裝法
4.6.3連續法蘭盤安裝法
4.6.4多懸臂式彈性卡環安裝法
4.6.5法蘭盤和彈簧卡環與透鏡的接口界面
4.7面接觸光機界面
4.7.1尖角界面
4.7.2相切界面
4.7.3超環面界面
4.7.4球形界面
4.7.5倒邊界面
4.8透鏡的彈性環安裝技術
4.9定心車裝配工藝（珀克法）
4.10透鏡的撓性安裝技術
4.11塑料透鏡安裝技術
參考文獻
第５章多透鏡組件安裝技術
5.1概述
5.2多元件間隔分析
5.3定心車裝配工藝
5.4不包含運動零件的物鏡組件的安裝實例
5.4.1定焦望遠鏡目鏡
5.4.2紅外傳感器物鏡
5.4.3電影放映物鏡
5.4.4低畸變投影物鏡
5.4.5大型天體照相物鏡組件
5.5包含運動零件的物鏡組件的安裝實例
5.5.1顯微物鏡
5.5.2高沖擊負載用準直物鏡
5.5.3中紅外物鏡
5.5.4內調焦照相物鏡
5.5.5調焦雙目望遠鏡
5.5.6視度調節
5.5.7變焦物鏡
5.6塑料光學組件
5.7透鏡的液體膠合技術
5.8折反射系統
5.8.1實心折反射物鏡
5.8.2折反式星探測儀
5.8.3折反式紅外物鏡
5.8.4衛星跟蹤相機
5.8.5導彈跟蹤照相物鏡
5.9物鏡組件的對準
5.9.1概述
5.9.2望遠對準技術
5.9.3點源顯微鏡調校技術
5.9.4精密轉軸調校技術
5.9.5雙目望遠鏡準直誤差校準技術
5.9.6物鏡組件的性能優化
5.10高性價比的演示驗證/測試系統
5.11反射式望遠系統的對準技術
參考文獻
第6章光窗、整流罩和濾光片的設計和安裝技術
6.1概述
6.2普通光窗安裝技術
6.3特殊光窗安裝技術
6.4保護蓋和整流罩安裝技術
6.4.1球形表面
6.4.2保形表面
6.5壓差效應
6.5.1光窗*小厚度
6.5.2光學性能衰退
6.6濾光片
參考文獻
第7章棱鏡設計和應用
7.1概述
7.2幾何關系
7.2.1空氣棱鏡界面的折射和反射
7.2.2平板玻璃造成光束位移
7.2.3棱鏡隧道圖
7.2.4全內反射
7.2.5棱鏡和平板玻璃的像差
7.3光束折轉棱鏡
7.3.1直角棱鏡
7.3.2分束（或合束）立方棱鏡
7.3.3菱形棱鏡
7.3.4泊羅棱鏡
7.3.5阿貝泊羅棱鏡
7.3.6阿米西棱鏡
7.3.7法蘭克福（軍工廠）的1類和2類棱鏡
7.3.8五角棱鏡
7.3.9五角屋脊棱鏡
7.3.10B Ⅱ45°半五角棱鏡
7.4正像棱鏡
7.4.1泊羅正像系統
7.4.2阿貝泊羅正像系統
7.4.3阿貝科尼棱鏡
7.4.4施密特屋脊棱鏡
7.4.5列曼棱鏡
7.4.6阿米西／五角和直角／五角屋脊正像系統
7.4.760°棱鏡/屋脊棱鏡系統
7.5消旋棱鏡
7.5.1道威棱鏡
7.5.2雙道威棱鏡
7.5.3倒像棱鏡
7.5.4別漢棱鏡
7.5.5δ棱鏡
7.6其他棱鏡類型
7.6.1內反射圓錐形棱鏡
7.6.2錐形立方棱鏡
7.6.3合像式測距機的接目棱鏡
7.6.4雙目單筒物鏡的棱鏡系統
7.6.5色散棱鏡
7.6.6薄楔形棱鏡
7.6.6.1薄楔形鏡
7.6.6.2累斯萊楔形系統
7.6.6.3平動移像光楔
7.6.6.4調焦光楔系統
7.7變形棱鏡系統
參考文獻
第8章棱鏡安裝技術
8.1概述
8.2運動學、半運動學和非運動學原理
8.3棱鏡的夾持式安裝技術
8.3.1夾持式棱鏡安裝支架：運動學方式
8.3.2夾持式棱鏡安裝支架：半運動學方式
8.3.3夾持式棱鏡安裝支架：非運動學方式
8.4棱鏡的黏結安裝技術
8.4.1概述
8.4.2典型應用
8.4.3棱鏡雙側安裝技術
8.5大尺寸棱鏡的撓性安裝技術
參考文獻
第9章小型反射鏡的設計和安裝技術
9.1概述
9.2基本設計原則
9.2.1反射鏡的應用
9.2.2幾何外形
9.2.3反射像的方向
9.2.4光學表面上的光束投影
9.2.5反射鏡鍍膜
9.2.6后表面反射鏡形成的鬼像
9.3小反射鏡的半運動學安裝技術
9.4反射鏡的黏結安裝技術
9.4.1反射鏡背面的單點和多點黏結安裝技術
9.4.2環形黏結安裝技術
9.5小反射鏡撓性安裝技術
9.6多反射鏡安裝技術
9.7小反射鏡中心和多點安裝技術
9.8重力對小反射鏡的影響
參考文獻
第10章撓性裝置的運動學設計和應用技術
10.1概述
10.2自由度控制
10.2.1靜態設計的優點
10.2.2控制一個自由度
10.2.3控制兩個自由度
10.2.4控制三個自由度
10.2.5控制四個自由度
10.2.6控制五個自由度
10.2.7控制六個自由度
10.2.8內部自由度
10.2.9準靜態自由度約束
10.3控制自由度的結構元件
10.3.1支柱（一個自由度）
10.3.1.1剛度特性
10.3.1.2減小翹曲
10.3.1.3提高抗拉抗彎剛度比
10.3.2板簧（三個自由度）
10.3.3受約板簧（兩個自由度）
10.3.4彈性鉸鏈（一個自由度）
10.3.5準彈性鉸鏈（兩個自由度或五個自由度）
10.3.6折疊板簧（一個自由度）
10.3.7不同形狀界面上的接觸應力
10.3.7.1平板上的球形接觸面
10.3.7.2V型槽中的球形接觸面
10.3.7.3錐體中的球形接觸面
10.4光機組件的安裝和自由度約束
10.4.1光機組件的安裝技術
10.4.1.1光機組件形狀
10.4.1.2透射或反射光學元件的安裝技術
10.4.1.3溫度變化產生的熱應力
10.4.1.4隔熱
10.4.1.5批量生產或一次性生產
10.4.2其他安裝技術
10.4.2.1三板簧安裝法
10.4.2.2運動學安裝支架
10.4.2.3開爾文夾持形式
10.4.2.4六支柱安裝方式
10.4.3其他撓性安裝實例
10.5通過控制自由度調校光學元件
10.5.1調校對準
10.5.2對準穩定性
10.6剛度設計
10.6.1拼接反射鏡的支撐技術
10.6.2拼接反射鏡的軸向支撐技術
10.6.3橫杠的橫向支撐技術
10.6.4時序約束
10.6.5運動框架及其撓性
10.6.6對靜態支撐結構的具體考慮
致謝
參考文獻
第11章光機設計界面分析
11.1概述
11.2垂軸透鏡元件的自重變形
11.2.1問題的本質
11.2.2平板重力影響的近似表達式
11.2.3透鏡*大變形量對應的直徑厚度比
11.2.4透鏡形狀的影響
11.2.5機械界面瑕疵的影響
11.2.6大型折射望遠物鏡的自重變形
11.3玻璃強度
11.3.1概述
11.3.2斷裂力學理論
11.3.3玻璃強度的統計學分析
11.3.4通過玻璃樣件測試失效性
11.3.5靜態疲勞
11.3.6驗證試驗
11.4光機界面處的應力
11.4.1光學元件中壓應力與拉伸應力的關系
11.4.2光學元件的拉伸應力公差
11.4.3應力雙折射
11.4.4點接觸
11.4.5短線接觸
11.4.6環面接觸
11.4.6.1銳角接觸界面
11.4.6.2相切界面
11.4.6.3超環面界面
11.4.6.4球面界面
11.4.6.5平面倒邊界面
11.5銳角界面、超環界面和相切界面接觸情況下透鏡安裝的機械設計
11.6偏心圓環接觸界面的彎曲效應
11.6.1光學零件的彎曲應力
11.6.2彎曲光學件表面弧高的變化
11.7溫度變化的影響
11.7.1溫度降低造成的徑向影響
11.7.1.1光學元件中的徑向應力
11.7.1.2鏡座壁內的切向（環向）應力
11.7.2升溫后的徑向影響
11.7.3溫度變化造成軸向預緊力的變化
11.7.3.1影響因素
11.7.3.2僅考慮體效應推導出的K3近似式
11.7.3.3考慮其他影響因素推導出的K3近似式
11.7.4K3計算實例
11.7.5鏡座軸向消熱差和可控柔性的優點
11.7.5.1消熱差
11.7.5.2增大軸向柔性
11.7.5.3其他柔性設計實例
11.8溫度變化造成光學膠合件和黏結件中的應力
參考文獻
附錄
附錄A光學零件和光學儀器的環境試驗方法總結
附錄B術語匯編
附錄C單位及其換算
展開全部
光機系統設計(原書第4版)卷I 光機組件的設計和分析 作者簡介
Paul R Yoder，Jr先生，先后畢業于美國賓夕法尼亞州亨丁頓市朱尼亞塔學院（Juniata College），獲物理學學士學位（1947年）；賓夕法尼亞州州立大學（Penn State University），獲物理學碩士學位（1950年）。在美國陸軍法蘭克福軍工廠從事光學設計和光機工程設計工作（1951～1961）。他曾在PerkinElmer 公司工作（1961～1986），受聘為光學和光機工程方面的專家顧問（1986～2006）；是美國光學協會（OSA）和國際光學工程學會（SPIE）會員。他參加了美國光學學會光學手冊（OSA Handbook of Optics）（McGraw Hill，1995,2010）、光機工程手冊（Handbook of Optomechanical Engineering）（CRC Press，1997）部分章節的編寫，并與Fischer和BTadicGaleb共同撰寫了《光學系統設計》（Optical System Design）（McGraw Hill，2008）一書，還出版了《光學儀器中光學零件的安裝技術》（Mounting Optics in Optical Instruments）（SPIE Press，2002，2008），也是本書前三版的作者；發表了60多篇論文，獲得14項美國和外國專利，在國際光學工程學會（SPIE）、美國政府部門以及美國、歐洲和亞洲的工業部門舉辦過75場光學和光機工程方面的短訓班。 Daniel Vukobratovich先生，是美國亞利桑那州圖森市雷神（Raytheon）公司的一名（多學科）高級工程師和亞利桑那大學光學工程學院的兼職教授，主要研究領域是光機設計。他發表了50多篇學術論文，參加了《紅外/電光系統手冊》（IR/EO Systems Handbook）第4卷光機系統（SPIE Optical Engineering Press，1993）以及《光機工程手冊》（Handbook of Optomechanical Engineering）（CRC Press，1997）相關章節的編寫工作;在12個國家舉辦過光機方面的短訓班，被聘為40多家公司的顧問。2011年，他與Paul Yoder先生共同撰寫了《SPIE′s Field Guide to Binoculars and Scopes》。他是國際光學工程學會（SPIE）會員和光機工作小組的創辦成員；獲得多項國際專利；并且，由于在金屬基光學復合材料方面的貢獻而獲得R&D 100獎（美國科學雜志《研究與發展》（R&D）主辦的創新獎，評選出過去一年全球100位具創新和技術意義上的上市產品，也被譽為“科技創新奧斯卡獎”）。他利用新型材料（金屬及復合材料，泡沫芯）主導研發了一系列超輕型望遠鏡以及航天飛機STS95任務、火星觀察者、火星全球勘測者和遠紫外光譜探測儀（FUSE）的空間望遠鏡系統。 David Aikens先生，是美國康涅狄格州切斯特市Savvy Optics公司的董事長。該公司主要生產光學零件表面質量檢測設備。他在光學工程和制造，尤其是光學設計領域工作了30多年；長期以來，參與光學制圖和規范的標準化工作，擔任美國光學標準化委員會（ASC/OP）秘書，還擔任光學和電子光學標準化委員會的執行理事，審查美國和國際中所有與美國相關的標準化活動。如卷Ⅰ第1章所述，DavidAikens先生已經為國際標準化組織（ISO）和美國標準化組織提供了許多光學標準化活動的*新消息。 Jan Nijenhuis先生，是卷Ⅰ第10章的主要作者。1980年，他以優異成績畢業于荷蘭代爾夫特理工大學航天工程系，獲得科學碩士；之后，作為機械工程師加入荷蘭福克飛機的飛行控制系統設計團隊，并工作了8年；然后，到荷蘭國家應用科學研究院（TNO）從事應用物理方面的研究，在空間、天文學和光刻儀器的設計和研發項目方面工作了25年；目前，是荷蘭Nijenhuis精密工程公司的董事長。 Kevin ASawyer先生，在光機領域有30多年的工作經驗，主要從事適配器（HSA）工程方面的工作。他在航空工業界工作了28年，其中包括在美國國家航空航天局（NASA）阿姆斯研究中心工作的11年，作為專業顧問工作的9年，以及在美國洛克希德·馬丁公司工作的8年。并且，他被圣何塞州立大學機械工程系聘為兼職教授28年，講授過光機結構和真空工程相關的多門課程。Sawyer先生，在圣何塞州立大學獲得了機械工程、機械設計和控制技術的學士和碩士學位，1995年在亞利桑那大學獲得光機工程的博士學位。他是美國機械工程師協會（ASME）的準會員，是美國加利福尼亞州注冊專業工程師。他主要負責第4版卷Ⅰ第1章有關技術項目的內容，并反復核對以確保其準確性和完整性。 David MStubbs先生，1976年獲得美國佛羅里達州墨爾本市佛羅里達理工大學機械工程系學士學位，此后在一些大學學習了大量的研究生課程。其整個職業生涯都是在航空領域度過的，他先就職于美國斯佩里飛行系統公司和麥道飛機公司，然后進入洛克希德公司飛機飛彈研究實驗室一直工作了34年。David先生在合并成洛克希德·馬丁公司之前，領導著一個有30名工程師組成的光機工程團隊。其經歷包括機械設計的所有階段：從概念研究到設計分析、硬件和測試。他發表了23篇論文，獲得8項專利，目前正在設計技術上頗具挑戰性的光學系統。David MStubbs先生在卷Ⅰ第1章中的貢獻主要是更新了*新的有關光機系統和儀器研發投資項目的設計研發實際信息。 周海憲曾擔任613研究所總工程師，有海外留學背景，業內具有一定的學術影響力；師從全國光學領域泰斗、清華大學金國判院士；曾在我社出版翻譯光學技術圖書多種，頗受業內好評，數種產品均有重印。
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