空间光电技术与光学系统 9787030454072 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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姜会林 等 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030454072

商品编码：29624886029

包装：精装

出版时间：2015-03-01

基本信息

书名:空间光电技术与光学系统

定价：128.00元

售价：96.0元,便宜32.0元,折扣75

作者:姜会林 等

出版社：科学出版社

出版日期：2015-03-01

ISBN：9787030454072

字数：

页码：327

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《空间光电技术与光学系统》针对我国空间光电技术发展的需要，比较系统地总结作者及所在团队多年来的科研实践，提出相关技术研究与系统设计的基本原理和实现方法.
　　全书共十章.前五章主要阐述空间光电领域的一些技术问题，包括空间光电技术的研究进展、大气信道影响与光学补偿、光学系统质量评价、空间目标的光学探测及光学动态跟瞄等技术；后五章重点介绍空间光学系统的设计方法，包括折射式及反射式系统光学设计、空间激光通信系统光学设计、太阳模拟器及地球模拟器系统的光学设计等，《空间光电技术与光学系统》对于从事空间光电技术研究和光学系统设计的科技工作者有一定的参考价值，也可供高等院校与科研院所的研究生学习参考.

目录

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作者介绍

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姜会林，男，1945年7月生，1964年考入长春光机学院学习，毕业后留校任教；1987年获博士学位：1989年至2006年先后任长春理工大学（原长春光机学院）副校长、校长。中员，教授、博士生导师，现任校学术委员会主任。2015年当选中国工程院信息与电子工程学部院士。
　　长期从事应用光学技术研究，曾主持国家“863”重点项目、“995”高新工程专项、“973”重大基础研究项目、国家自然科学基金项目等20多项，为国家做出了突出贡献。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖、三等奖各1项，还获何梁何利基金科技进步奖，部省级科技一等奖9项；获授权发明53项；出版学术著作9部；发表学术论文301篇，四大检索收录183篇。
　　曾兼任中国兵工学会副理事长、中国光学学会和中国光学工程学会常务理事、国家“863”七领域专家委员会顾问、全国武器类专业教学指导委员会副主任、总装备部光电火控专业组顾问、应用光学国家重点实验室学术委员会副主任等职务。
　　被国务院学位委员会和国家教委授予“做出突出贡献的中国博士学位获得者”，被授予“中央直接掌握与管理的高级专家”，被教育部授予“全国教师”，被中国科协授予“全国科技工作者”，享受国务院“特殊津贴”；还被吉林省授予“吉林省高级专家”、“教育工作者”、“特等劳动模范”、“党员标兵”等荣誉称号。

文摘

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序言

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前言

章 绪论
1．1 空间光电技术研究的必要性
1．1．1 探测与利用空间资源的需要
1．1．2 探测与规避空间碎片的需要
1．1．3 开展空间活动与维护国家安全的需要
1．1．4 建设天地一体化信息网络的需要
1．2 空间环境特性的研究现状
1．2．1 空间目标的分类与特点
1．2．2 太阳辐射及地球辐射
1．2．3 空间目标的光辐射
1．2．4 大气的垂直结构特性
L．3 我国空间光电技术研究进展与仪器简述
1．3．1 空间光电技术研究进展
1．3．2 空间光电仪器简述

第2章 大气信道传输特性及补偿技术
2．1 大气信道影响分析
2．1．1 大气衰减影响
2．1．2 大气湍流影响
2．2 大气湍流模拟装置及特性分析
2．2．1 大气湍流模拟装置概述
2．2．2 大气湍流模拟装置原理及组成
2．2．3 大气湍流模拟装置特性及测试
2．3 大气引起的光强闪烁及补偿技术
2．3．1 大气湍流引起光强闪烁效应
2．3．2 基于液晶的激光光强控制
2．3．3 试验小结
2．4 大气引起的到达角起伏及补偿技术
2．4．1 大气湍流引起到达角起伏效应
2．4．2 哈特曼传感器测量到达角起伏原理
2．4．3 基于哈特曼传感器的光轴精密定位技术实验分析
2．4．4 实验小结
2．5 大气对激光偏振特性影响及应用补偿技术
2．5．1 光波的偏振特性
2．5．2 大气对激光偏振特性的影响
2．5．3 激光偏振特性的应用举例
2．6 其他补偿技术
2．6．1 典型的自适应技术
2．6．2 其他抑制技术

第3章 光学系统质量评价与公差制订
3．1 评价光学系统成像质量的几种方法
3．1．1 中心点亮度法
3．1．2 瑞利判断法
3．1．3 分辨率法
3．1．4 星点检验法
3．1．5 光学传递函数法
3．2 0TF的基本概念
3．2．1 定义
3．2．2 调制度
3．2．3 截止频率
3．2．4 规化频率
3．2．5 特征频率
3．3 0TF的计算
3．3．1 线扩散函数
3．3．2 0TF的计算
3．3．3 计算OTF方法的总结归纳
3．3．4 0TF计算实例
3．3．5 中心遮拦对OTF的影响
3．4 光学成像中其他环节的传递函数
3．4．1 人眼
3．4．2 底片
3．4．3 摄像管
3．4．4 微通道板
3．4．5 大气抖动

第4章 空间目标光电探测技术
第5章 动态目标光电跟瞄技术
第6章 折射式空间光学系统设计
第7章 反射式空间相机光学系统设计
第8章 空间激光通信光学系统设计
第9章 太阳模拟器光学系统设计
0章 地球模拟器和地球张角标定系统的光学系统设计
参考文献
索引
彩页

《光影织梦：探寻视觉的奥秘与科技的边界》 内容梗概： 本书并非一本狭隘的专业教科书，而是一场关于光、视觉与科技融合的深度探索之旅。它将带领读者穿越物理学的光学定律，走进生物学的视觉感知机制，并最终抵达现代科技的尖端领域，揭示人类如何利用光的特性，创造出前所未有的视觉体验和强大的技术工具。本书将从宏观的宇宙视角切入，逐步缩小范围，聚焦于我们如何理解和操控光，以及这些理解和操控如何转化为改变世界的实际应用。 第一章：光的絮语——穿越时空的视觉使者 我们从最基本的光学现象出发。光是什么？它既是电磁波，又是粒子。我们将追溯光的发展史，从古希腊哲学家对光本质的朦胧猜测，到牛顿的微粒说和惠更斯的光波说，再到麦克斯韦的光电磁理论，以及量子力学的诞生所带来的全新视角。本章将用生动形象的比喻，解释光的折射、反射、衍射、干涉等基本性质，让读者理解这些看似抽象的物理规律是如何塑造我们所见的色彩、形状和距离的。我们将探讨光的传播速度——宇宙中最快的信使，以及光在真空和不同介质中传播时产生的奇妙变化。通过对光的波粒二象性的深入解析，读者将体会到自然界最基础的奥秘之一，为后续章节的技术应用奠定理论基础。 第二章：眼之魔术——生物学的视觉解码 光线进入我们的眼睛，经过晶状体的聚焦，最终在视网膜上成像。本章将以生物学为视角，详细剖析人类及其他生物的视觉系统。我们将深入了解眼睛的结构，从角膜、虹膜、瞳孔到视网膜上的感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）。读者将学习到感光细胞如何将光信号转化为电信号，以及这些信号如何通过视神经传递到大脑，并最终被解读为我们所感知到的图像。本章还将探讨色彩感知、立体视觉、动态视觉等复杂视觉现象的生物学基础，解释大脑如何处理和整合来自双眼的信息，形成我们丰富多彩的视觉世界。我们还会涉及一些与视觉相关的生理现象，如视觉适应、色盲、夜盲等，从而加深对眼睛精密运作的理解。 第三章：光学的奇境——从镜片到全息 当我们将光学原理与工程技术相结合，便能创造出令人惊叹的视觉工具。本章将聚焦于各种光学器件和技术。我们将从最简单的透镜和反射镜开始，介绍它们如何被用来放大、缩小、聚焦或改变光线的方向，并引申到各种光学仪器，如望远镜、显微镜、照相机等，它们如何拓展我们的视野，让我们窥见遥远的星辰和微小的生命。我们将深入探讨人眼无法直接观察到的现象，例如，通过显微镜我们能看到细胞的结构，通过望远镜我们能观测到宇宙的浩瀚。随后，我们将进入更先进的光学领域，例如，介绍激光的产生原理、特性以及在工业、医疗、科研等领域的广泛应用，解释为何激光能实现高能量密度和高方向性。接着，我们将揭示全息术的奥秘，理解它如何通过记录和重建物体的三维信息，创造出逼真的立体影像，甚至模拟出触感，这其中蕴含着对光场信息完整记录和重构的深刻理解。 第四章：色彩的密码——照明、显示与艺术的交织 色彩是视觉世界中最直观的感知。本章将从科学与艺术的交汇点出发，探讨色彩的本质及其应用。我们将追溯人类对色彩的认识历程，从亚里士多德到牛顿的色散实验，再到现代的色彩理论。本章将详细介绍色彩的三要素：色相、饱和度和亮度，以及它们是如何通过不同波长的光组合而成的。我们将探讨不同光源（如白炽灯、荧光灯、LED灯）发出的光如何影响物体的色彩表现，以及色彩在室内设计、服装设计、绘画等艺术领域所扮演的重要角色。更重要的是，我们将聚焦于现代显示技术，如液晶显示（LCD）、有机发光二极管（OLED）等，解释它们如何通过精密的像素控制和色彩混合，在我们面前呈现出栩栩如生的图像。从电视屏幕到智能手机，再到虚拟现实（VR）和增强现实（AR）设备，色彩的精确还原和呈现是这些技术成功的关键。 第五章：光的艺术——摄影、电影与视觉叙事 光影的运用是摄影和电影艺术的灵魂。本章将深入探讨如何利用光线来捕捉瞬间、塑造情感、讲述故事。我们将从摄影的早期发展讲起，介绍相机成像的原理，以及光圈、快门、感光度等基本概念是如何影响照片的曝光和画面效果的。本章将重点阐述光线在摄影中的重要作用，例如，如何利用自然光和人造光来营造不同的氛围和情绪，如何通过光的方向、强度和色温来塑造主体的轮廓和质感。接着，我们将视角转向电影制作，探讨电影摄影师如何通过精心的布光设计来增强叙事性，如何运用光影来引导观众的视线，烘托人物的心理状态，以及创造出强烈的视觉冲击力。我们将分析经典电影中令人难忘的光影运用，例如，黑白电影的经典高对比度，或者现代电影中对虚拟光线的精妙运用。 第六章：智能之眼——传感器、成像与信息获取 随着科技的飞速发展，人类对光信息的获取和处理能力得到了前所未有的提升。本章将聚焦于各种光学传感器和成像技术，它们是如何成为我们理解和感知世界的“智能之眼”。我们将介绍不同类型的光学传感器，例如，光电二极管、光电倍增管、CCD和CMOS图像传感器等，以及它们如何将光信号转化为电信号。本章将重点探讨各种成像技术，从传统的照相机和摄像机，到更先进的医学成像技术，如X射线成像、CT扫描、核磁共振成像（MRI），再到遥感技术，如卫星成像和无人机航拍。我们将解释这些技术如何利用光的不同性质（例如，可见光、红外线、X射线）来穿透物质、探测隐藏的信息，并生成我们肉眼无法直接看到的图像。此外，本章还将涉及一些前沿的光学传感技术，例如，光场相机（light field camera）如何捕捉场景的三维信息，以及新型传感器的发展如何推动自动驾驶、机器人视觉等领域的发展。 第七章：光子之舞——量子光学与未来科技 在微观世界里，光以其奇特的量子属性，开启了通往未来科技的无限可能。本章将带领读者走进量子光学的前沿领域。我们将解释光子的概念，以及量子纠缠、量子叠加等奇异的量子现象是如何与光相互作用的。本章将深入探讨量子计算的原理，以及光子作为信息载体在构建高性能量子计算机中的潜力。我们将展望量子通信的应用，例如，利用量子密钥分发（QKD）来实现绝对安全的通信，这将彻底改变信息安全的格局。此外，本章还将介绍量子成像、量子传感等前沿技术，以及它们在精确测量、超分辨率成像等领域的突破性进展。我们将描绘一个由光子驱动的未来世界，在这个世界里，信息传输将更加安全高效，计算能力将实现指数级增长，我们对世界的认知也将被重新定义。 第八章：光与生活的交响——从艺术到生活应用的延展 本书的最后一章，将把目光从科学原理和前沿技术拉回到我们日常生活的方方面面，展现光如何以各种形式丰富和改变着我们的生活。我们将回顾本书所探讨的各种光学技术如何在实际应用中落地生根。例如，我们将在生活中发现光学原理的影子：从我们佩戴的眼镜如何矫正视力，到我们使用的手机屏幕如何呈现精彩内容；从我们欣赏的LED照明如何节能环保，到我们体验的各种投影技术如何改变娱乐和教育的方式。本章还将探讨光学技术在更广泛领域的应用，例如，在建筑设计中如何利用自然光和人工光来创造舒适节能的空间；在农业领域，植物生长灯如何优化作物生长；在环境保护领域，光学传感器如何监测空气和水质。最后，我们将对未来光电技术的发展趋势进行展望，强调光作为一种 fundamental 的物理媒介，将继续在科技创新中扮演核心角色，为人类社会带来更美好的未来。 结语： 《光影织梦：探寻视觉的奥秘与科技的边界》并非仅仅是一本关于光学和光电技术的书籍，它更是一次邀请读者与光对话的旅程。通过理解光的本质，我们得以窥见宇宙的运行规律；通过掌握光学技术，我们得以拓展人类的感知边界，创造出前所未有的工具和体验。光，是连接我们与世界的桥梁，是科技进步的火种，更是我们永恒的灵感之源。愿本书能点亮您对光的无限好奇，激发您对科技创新的无限热情。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对前沿科学技术充满好奇的科技博主，我日常的工作就是搜集、整理并以通俗易懂的方式向我的粉丝们介绍最新的科技动态。最近，我一直在关注航空航天领域的发展，特别是关于太空探索和遥感技术的新闻。每次看到那些从太空中传回的高清图片，我都会惊叹于背后强大的科技支撑。“空间光电技术与光学系统”这个书名，就直接触及了这个领域的核心。虽然我不是专业的科研人员，但我非常希望能从这本书中获得一些关于太空光学系统是如何工作的基本原理。比如，太空中的望远镜和相机是如何克服大气干扰进行观测的？它们的光学设计有什么特别之处？光电探测器在太空中又扮演着怎样的角色？我希望这本书能够用相对通俗的语言，解释一些复杂的光学概念，并介绍一些典型的空间光电技术应用案例，比如空间望远镜、地球观测卫星、月球探测器等。如果书中能有一些精美的插图和图解，那就更好了，这有助于我更好地理解和向我的粉丝们传递这些信息。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在光学仪器公司从事研发工作的工程师，主要负责新型显微成像系统的设计。我们公司近期正计划拓展在生物医学领域的高端显微镜市场，这需要我们对现有光学技术进行升级，并探索一些新的成像技术。在工作的过程中，我经常会遇到一些光学设计上的瓶颈，例如如何提高分辨率，如何抑制杂散光，如何实现更快的成像速度等。而“空间光电技术与光学系统”这个书名，立刻引起了我的注意。我猜想，虽然书名中带有“空间”二字，但其中涉及的光电技术和光学系统的设计原理，很可能在许多方面与地面高端光学仪器是相通的，甚至在某些方面比地面系统要求更高、更精密。例如，空间系统对轻量化、耐受极端环境（如真空、温度变化）等方面有着特殊的要求，这些经验和技术很可能对我们改进地面仪器设计有所借鉴。我特别希望能在这本书中找到关于先进光学元件（如衍射光学元件、超表面等）的设计和应用，以及新型光电探测器的发展趋势，特别是那些具有高灵敏度、低噪声特性的探测器，这将直接影响到我们显微成像的最终效果。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常简洁大气，封面上“空间光电技术与光学系统”几个大字散发着一种严谨而专业的学术气息。拿到手中，纸张的质感也相当不错，印刷清晰，排版合理，给人一种值得信赖的感觉。我是一名对光学领域抱有浓厚兴趣的在读研究生，虽然我还没有深入阅读这本书的具体内容，但从它的命名和出版社（科学出版社，这是国内顶尖的科技类出版社之一）来看，我就能预感到它在学术深度和前沿性上一定有着不俗的表现。我平时会关注一些空间光学、遥感技术以及天文望远镜等方面的论文和最新进展，而“空间光电技术”这个词就直接指向了我感兴趣的那些领域。尤其“光学系统”的加入，让我联想到那些精密复杂的成像系统，比如卫星上的相机、空间探测器的光学组件等等。这些系统是实现太空观测、资源勘探、地球科学研究等诸多高科技活动的基础。我期待这本书能够在我现有知识的基础上，提供更系统、更深入的理论框架，甚至能够启发我思考一些尚未解决的科研问题。也许它会涵盖光电探测器的工作原理、空间光学元件的设计制造、以及它们在复杂空间环境下的性能表现等等。总而言之，仅凭外观和出版信息，我就对这本书充满了期待，相信它会是一本非常有价值的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的物理学硕士研究生，我的研究方向是凝聚态物理，具体涉及半导体材料的光学特性。在我的科研工作中，我经常需要设计和搭建各种光学实验装置，以测量材料的光学响应，例如吸收光谱、反射光谱、荧光光谱等。这要求我对光学元件、光源、探测器以及整个光学系统的设计有深入的理解。近期，我开始对量子信息和光子学在未来通信和计算中的应用产生浓厚的兴趣。虽然我的直接研究领域不是“空间光电技术”，但我猜测，在空间环境下对光信号进行高效传输、处理和探测的技术，很可能与我未来可能涉及的量子光学应用在某些核心原理上有共通之处。我期待在这本书中能够了解到一些关于高精度光学测量技术、新型光电传感器的原理和应用，以及光束的稳定性和控制技术。尤其是在处理微弱光信号、抑制噪声等方面，空间系统所面临的挑战可能会带来一些创新的解决方案，这或许能为我的实验设计提供新的思路。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的业余天文爱好者，我最近一直在琢磨着如何提升我的观测设备。我拥有一个中等口径的反射望远镜，但总觉得在光学性能上还有提升的空间，尤其是在行星观测和深空天体的细节捕捉上。市面上关于望远镜的科普读物不少，但很多都停留在基础的原理介绍，缺乏对光学系统本身的设计和优化方面深入的探讨。当我看到这本书的标题“空间光电技术与光学系统”时，我虽然知道它可能偏向于学术研究，但我还是被“光学系统”这几个字吸引了。我猜测这本书里可能会涉及一些非常先进的光学设计理念和技术，比如如何设计更大口径、更高成像质量的光学镜组，如何利用先进的光电探测技术来提高信号采集效率，以及如何在复杂的空间环境中保证光学系统的稳定性和可靠性。虽然我可能不是直接的应用者，但了解这些最前沿的技术，对于我理解现有设备的工作原理，甚至DIY一些简单的光学改进，都能带来极大的启发。我希望书中能够有一些关于复杂光学系统像差的分析和校正方法，以及不同类型光学元件的性能特点，这对我进行设备选购和升级会有很大的帮助。