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目录 1

第一章 聚光器及其用途 1

1.1聚光器 1

1.2会聚比的定义；理论最大值 3

1.3聚光器的用途 6

第二章 几何光学的一些基本概念 7

2.1几何光学概念 7

2.2光线追迹公式 8

2.3成象光学系统的基本特征 11

2.4成象光学系统的象差 13

2.5成象光学系统象差对会聚比的影响 15

2.6光程长度和费马原理 17

2.7广义的通过量（即拉格朗日不变量）和相位空间的概念 19

2.8空间光线不变量 25

2.9会聚比的各种形式 25

第三章 成象聚光器的某些设计 27

3.1引言 27

3.2理想成象聚光器的某些一般特性 27

3.3能设计出理想的成象聚光器吗？ 34

3.4折射率连续变化的介质 40

3.5另一种球对称系统 42

3.6反射镜成象系统 43

3.7关于成象聚光器的几个结论 46

第四章 非成象聚光器：复合抛物面聚光器 47

4.1光锥 47

4.2边缘光线原理 48

4.3复合抛物面聚光器 48

4.4复合抛物面聚光器的性能 56

4.5锥形聚光器和抛物面聚光器 65

5.2充满介质的全内反射复合抛物面聚光器 69

5.1引言 69

第五章 基本复合抛物面聚光器的发展和改进 69

5.3出射角小于π/2的复合抛物面聚光器 73

5.4用于有限远光源的聚光器 75

5.5两级复合抛物面聚光器 78

5.6设计用于空间光线的复合抛物面聚光器 80

5.7平截复合抛物面聚光器 84

5.8透镜－反射镜复合抛物面聚光器 87

第六章 非平面吸收体用复合抛物面聚光器的发展 90

6.1一般二维聚光器 90

6.2边缘光线原理的延伸 90

6.3一些实例 93

6.4聚光器面形的微分方程 95

6.5二维聚光器面形的机械设计法 96

6.6二维聚光器最普遍的设计法 99

6.7最佳聚光器推定设计法的原理 104

第七章 聚光器的形状公差 106

7.1光学公差 106

7.2非成象聚光器的公差 106

7.3光线追迹的结果 108

7.4出射光分布的峰值 110

7.5用于均匀照明的反射器 119

第八章 太阳能聚光器的应用 122

8.1对聚光器的要求 122

8.2地球－太阳的几何关系 123

8.3用作第二级聚光器 138

8.4吸收体上光照的均匀性 140

8.5充满介质的复合抛物面聚光器在光电池上的应用 140

8.6会聚比随季节变化的聚光器 143

第九章 非成象聚光器在其他领域中的应用 146

9.1？erenkov辐射和其他辐射的收集 146

9.2在受探测器噪声限制的探测系统中辐射的会聚 147

9.3杂散辐射的屏蔽 150

9.4光泵送和一般聚光问题 151

9.5生物学模拟 152

附录A 通过量不变量的推导和解释（包括动力学模拟法）空间光线不变量的推导 154

A.1广义通过量 154

A.2广义通过量理论的证明 155

A.3力学模拟法和Liouville定理 158

A.4空间光线不变量 159

A.5传统光度学和通过量 161

附录B 设计理想的成象系统或轴对称非成象聚光器的不可能性 162

附录O 龙伯格透镜 167

附录D 基本复合抛物面聚光器的几何结构 173

附录E θ4/θ。聚光器 176

附录F 空间光线下聚光器的设计 178

F.1微分方程 178

F.2聚光器入射与出射面积之比 179

F.3关于最外侧光线相交于出射孔径边缘的证明 183

F.4关于空间光线正弦关系的另一证明 184

F.5h的频度分布 185

附录G 平截复合抛物面聚光器 187

附录H 具有非平面吸收体的二维聚光器面形的微分方程 190

参考文献 193