杂散光抑制设计与分析

　　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。

　　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。

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