第一章 绪论 1
1.1 目的和意义 1
1.2 本书概要 2
第一部分 回顾和概要 7
第二章 基本问题 7
2.1 基本指标 7
2.1.1 光学元件与波前传播 7
2.1.2 光学设计和公差 8
2.1.3 制造与测量误差 8
2.1.4 系统性能指标 9
2.2 非球面光学元件的定义 9
2.2.1 非球面光学元件的基本特点 9
2.2.2 非球面的数学描述 10
2.2.3 非球面光学元件的特有容差 10
2.2.4 表面纹理 11
2.3 图纸标注 12
2.4 非球面元件的参数转换 12
2.5 表面误差的研究 12
2.5.1 非球面激光准直仪 12
2.5.2 不同表面精密加工技术的比较 14
2.5.3 相干光束的传播 15
2.5.4 应用实例：打标仪 16
2.6 参考文献 16
第三章 应用 17
3.1 物理学因素 17
3.2 成像质量 17
3.3 实例 18
3.4 设计动因 23
3.5 分类 23
3.6 技术难题 23
3.6.1 定心 23
3.6.2 稳定性 24
3.6.3 测量的复杂性 24
3.7 应用领域 24
第四章 非球面材料 25
4.1 玻璃 30
4.2 聚合物 30
4.3 微晶陶瓷 31
4.4 单晶和多晶陶瓷 31
第五章 加工技术 33
5.1 非球面加工：传统方法 33
5.1.1 回预 33
5.1.2 加工成型 33
5.1.3 抛光 35
5.1.4 模压成型 37
5.2 当代加工技术概述 37
5.2.1 加工成型 40
5.2.2 抛光 40
5.2.3 局部修正 41
5.2.4 计算机控制抛光（CCP） 41
5.2.5 液体射流抛光（FJP） 42
5.2.6 磁流变抛光（MRF） 42
5.2.7 离子束抛光（IBF） 43
5.3 非球面加工工艺 44
5.4 混合技术 44
5.5 模压 45
5.5.1 精密玻璃模压 45
5.5.2 塑料模压 45
5.5.3 相关——最终表面质量——表面处理 46
5.6 参考文献 47
第六章 测量 49
6.1 光学系统性能测量 49
6.2 单表面测量 49
6.3 表面测量 50
6.3.1 光学表面的特性 50
6.4 表面粗糙度和波纹度的测量 51
6.5 表面面形测量 54
6.5.1 未抛光表面的面形测量 55
6.5.2 抛光表面的面形测量 55
6.6 干涉检测 55
6.6.1 基于CGH的表面面形测量 56
6.6.2 CGH的设计与制作 57
6.7 基于夏克—哈特曼波前传感器的表面面形测量 59
6.8 各种方法的比较 60
6.9 参考文献 60
第七章 镀膜技术 62
7.1 概述 62
7.2 商业市场 62
7.2.1 国际市场 62
7.2.2 镀膜类型 62
7.2.3 镀膜成本 63
7.2.4 国际市场格局 63
7.3 沉积技术、膜系设计及监控 63
7.3.1 沉积技术 63
7.3.2 膜系设计 65
7.3.3 监控技术 65
7.4 塑料光学中的多功能镀膜 66
7.5 实际应用 66
7.6 纳米涂层 67
7.7 小结 67
7.8 参考文献 68
7.9 补充读物 68
第八章 装配技术 69
8.1 设计和装配的关系 69
8.2 装配方法概述 69
8.2.1 常用球面光学镜头的装配 69
8.2.2 高端球面光学镜头的装配 70
8.2.3 高端非球面光学镜头的装配 71
8.2.4 微光学系统的自动装配 71
8.3 误差和公差 72
8.3.1 元件公差 72
8.3.2 装配公差 72
8.4 补偿器 73
8.5 非球面元件光轴的对准 74
8.6 单片光学 74
8.7 技术描述 75
8.8 参考文献 75
第九章 发展趋势 76
9.1 引言 76
9.2 初步分析 76
9.3 应用 77
9.4 材料 77
9.5 加工技术和计量 79
9.5.1 集成化加工测量 79
9.5.2 零光学元件 80
9.5.3 可替代的测量方法 80
9.5.4 综合技术 80
9.5.5 自适应系统 80
9.5.6 自由曲面 81
9.5.7 液体透镜 81
9.5.8 仿真和建模 81
9.6 镀膜技术 82
9.7 装配 83
9.7.1 自动化装配 83
9.7.2 胶合及粘接 83
9.7.3 弹性复位垫圈 83
9.7.4 完整装配工艺 83
9.7.5 单片光学 83
9.8 参考文献 84
第十章 数学公式 85
1 0.1 二次曲面 85
10.2 ISO10110第12部分的基本公式 86
10.2.1 修正 87
第二部分 专家们的技术汇编第十一章 应用 91
11.1 照明 91
11.1.1 数字投影仪和背投电视 91
11.1.2 汽车前灯 92
11.1.3 光学系统 93
11.1.4 设计动因和非球面化程度 96
11.1.5 加工和性能参数 96
11.1.6 展望 98
11.1.7 参考文献 98
11.2 微光学柱形非球面快轴准直仪 99
11.2.1 应用领域 99
11.2.2 光学系统 99
11.2.3 工艺和性能参数 99
11.2.4 材料 101
11.2.5 制造及公差 101
11.2.6 质量控制 101
11.2.7 小结 102
11.2.8 参考文献 103
11.3 成像光学 103
11.3.1 应用领域 103
11.3.2 光学系统 103
11.3.3 设计动因和非球面的推广程度 104
11.3.4 进展和性能参数 104
11.3.5 小结 105
11.3.6 补充读物 105
11.4 大像面镜头中的非球面 105
11.4.1 照相镜头中非球面的应用 105
11.4.2 大广角镜头中非球面的应用 106
11.4.3 目的 106
11.4.4 结果 106
11.4.5 生产：制造工艺 107
11.4.6 精密测量设备 107
11.4.7 展望 108
11.5 紫外和超紫外光刻中的非球面投影镜头 108
11.5.1 引言 108
11.5.2 瑞利判据下的光刻技术 109
11.5.3 高数值孔径镜头中的非球面 109
11.5.4 浸液光刻技术 110
11.5.5 超紫外光刻技术 111
11.5.6 展望 112
11.5.7 致谢 113
11.5.8 参考文献 113
11.6 航测的大画面镜头 114
11.6.1 应用领域 114
11.6.2 光学系统 115
11.6.3 设计动因和非球面的推广程度 116
11.6.4 工艺和性能参数 116
11.6.5 小结 117
11.6.6 参考文献 118
11.7 空间通信中的反射望远镜 118
11.7.1 应用领域：卫星间的光网络 118
11.7.2 光学自由空间通信系统 118
11.7.3 设计动因和非球面的推广程度 119
11.7.4 工艺和性能参数 120
11.7.5 质量保证 121
11.7.6 小结 122
11.7.7 参考文献 122
11.8 望远镜中的自由校正板 122
11.8.1 应用领域 122
11.8.2 设计动因和非球面的推广程度 123
11.8.3 工艺和性能参数 123
11.8.4 小结 124
11.8.5 参考文献 124
第十二章 材料 125
12.1 低Tg玻璃（nd<1.6,ud>65） 125
12.1.1 玻璃的用途 125
12.1.2 玻璃的类型 125
12.1.3 光学特性 126
12.1.4 机械特性 126
12.1.5 化学特性 127
12.1.6 热学特性 128
12.1.7 应用及局限 128
12.1.8 参考文献 128
12.1.9 相关链接 129
12.1.10 研究与开发 129
12.2 低Tg玻璃（1.6<nd<1.9,40<ud<65） 129
12.2.1 玻璃的用途 129
12.2.2 玻璃的类型 129
12.2.3 光学特性 130
12.2.4 机械特性 130
12.2.5 化学特性 131
12.2.6 热学特性 131
12.2.7 应用及局限 132
12.2.8 参考文献 132
12.2.9 相关链接 132
12.2.10 研究与开发 132
12.3 低Tg玻璃（1.8<nd,30>ud） 132
12.3.1 玻璃的用途 132
12.3.2 玻璃的类型 133
12.3.3 光学特性 133
12.3.4 机械特性 134
12.3.5 化学特性 134
12.3.6 热学特性 135
12.3.7 应用及局限 135
12.3.8 参考文献 135
12.3.9 相关链接 135
12.3.10 研究与开发 136
12.4 紫外光学玻璃 136
12.4.1 玻璃的用途 136
12.4.2 玻璃的类型 136
12.4.3 光学特性 137
12.4.4 机械特性 137
12.4.5 化学特性 138
12.4.6 热学特性 139
12.4.7 供货形式 140
12.4.8 应用及局限 141
12.4.9 参考文献 141
12.4.10 相关链接 141
12.4.11 研究与开发 141
12.5 熔石英 141
12.5.1 玻璃的用途 141
12.5.2 玻璃的类型 141
12.5.3 光学特性 142
12.5.4 机械特性 142
12.5.5 化学特性 142
12.5.6 热学特性 142
12.5.7 供货形式 143
12.5.8 应用及局限 143
12.5.9 参考文献 143
12.5.10 相关链接 143
12.5.11 研究与开发 143
12.6 光学聚合物 144
12.6.1 聚合物的用途 144
12.6.2 聚合物的类型 144
12.6.3 光学特性 144
12.6.4 机械特性 145
12.6.5 化学特性 145
12.6.6 热学特性 146
12.6.7 供货形式 146
12.6.8 应用及局限 147
12.6.9 参考文献 147
12.6.10 相关链接 147
12.7 紫外光学晶体 148
12.7.1 晶体的用途 148
12.7.2 晶体的类型 148
12.7.3 光学特性 148
12.7.4 机械特性 149
12.7.5 化学特性 149
12.7.6 热学特性 149
12.7.7 供货形式 150
12.7.8 应用及局限 150
12.7.9 研究与开发 150
12.8 红外光学晶体 150
12.8.1 晶体的用途 150
12.8.2 晶体的类型 150
12.8.3 光学特性 151
12.8.4 机械特性 151
12.8.5 物理和化学特性 152
12.8.6 热学特性 152
12.8.7 供应形式 153
12.8.8 应用及局限 153
12.8.9 研究和开发 153
12.9 玻璃陶瓷 153
12.9.1 玻璃陶瓷的用途 153
12.9.2 玻璃陶瓷的各种类型 153
12.9.3 光学性能 154
12.9.4 机械性能 154
12.9.5 化学性能 154
12.9.6 热学性能 155
12.9.7 供货形式 155
12.9.8 应用及局限 156
12.9.9 链接（企业信息） 156
12.9.10 链接（研究和开发） 156
12.10 光学陶瓷 156
12.10.1 光学陶瓷的类型 156
12.10.2 光学特性 157
12.10.3 机械特性 157
12.10.4 热学特性 158
12.10.5 供应形式 158
12.10.6 应用范围与其局限性 158
12.10.7 相关链接 158
12.11 红外光学玻璃 159
12.11.1 红外光学玻璃的特定用途 159
12.11.2 红外光学玻璃类型 159
12.11.3 光学特性 160
12.11.4 机械特性 161
12.11.5 化学特性 161
12.11.6 热学特性 162
12.11.7 供应形式 163
12.11.8 应用及局限 163
12.11.9 参考文献 163
12.11.10 相关链接 163
12.11.11 研究与进发 163
第十三章 加工技术 164
13.1 环带研磨加工 164
13.1.1 技术简介 164
13.1.2 技术的预期目的 164
13.1.3 技术特点 164
13.1.4 研磨过程描述 165
13.1.5 最新进展 166
13.1.6 工艺参数 167
13.1.7 小结 168
13.1.8 补充读物 168
13.1.9 相关链接 168
13.2 环带抛光 169
13.2.1 技术简介 169
13.2.2 技术的预期目的 169
13.2.3 技术特点 170
13.2.4 抛光过程 170
13.2.5 最新进展 171
13.2.6 工艺参数 171
13.2.7 小结 172
13.2.8 补充读物 172
13.2.9 相关链接 173
13.3 磁流变抛光 173
13.3.1 技术简介 173
13.3.2 技术的预期目的 174
13.3.3 技术特点 174
13.3.4 磁流变抛光过程 174
13.3.5 最新进展 175
13.3.6 工艺参数 176
13.3.7 小结 177
13.3.8 补充读物 177
13.3.9 相关链接 177
13.4 计算机控制抛光 178
13.4.1 技术简介 178
13.4.2 技术的预期目的 178
13.4.3 技术特点 179
13.4.4 抛光过程 179
13.4.5 最新进展 179
13.4.6 抛光的工艺参数 180
13.4.7 小结 181
13.4.8 补充读物 181
13.4.9 相关链接 181
13.5 子孔径自动抛光 182
13.5.1 技术简介 182
13.5.2 技术目的 182
13.5.3 技术特点 182
13.5.4 抛光过程 184
13.5.5 工艺参数 185
13.5.6 小结 185
13.5.7 最新发展 185
13.5.8 补充读物 186
13.6 计算机辅助射流抛光 186
13.6.1 技术简介 186
13.6.2 技术目的 186
13.6.3 技术特点 187
13.6.4 抛光过程 187
13.6.5 最新进展 187
13.6.6 性能及应用 187
13.6.7 工艺参数 189
13.6.8 小结 189
13.6.9 补充读物 189
13.6.10 相关链接 189
13.7 离子束抛光 189
13.7.1 技术简介 189
13.7.2 技术目的 190
13.7.3 技术特点 190
13.7.4 抛光过程 191
13.7.5 最新进展 192
13.7.6 抛光的工艺参数 192
13.7.7 小结 193
13.7.8 补充读物 193
13.8 精密玻璃模压 193
13.8.1 技术简介 193
13.8.2 技术目的 193
13.8.3 技术特点 194
13.8.4 模压过程 194
13.8.5 工艺参数 197
13.8.6 小结 198
13.8.7 现状 199
13.9 精密玻璃压型模具 199
13.9.1 技术简介 199
13.9.2 技术目的 200
13.9.3 技术特点 200
13.9.4 模具制造的过程 201
13.9.5 工艺参数 203
13.9.6 小结 204
13.10 高精密聚合物光学元件的注塑成型 204
13.10.1 技术简介 204
13.10.2 技术应用 204
13.10.3 技术特点 205
13.10.4 注塑成型过程 205
13.10.5 注塑成型的工艺参数 211
13.10.6 补充读物 212
13.10.7 相关链接 213
13.11 基于晶圆技术的非球面微透镜加工技术 213
13.11.1 技术简介 213
13.11.2 技术目的 214
13.11.3 技术特点 214
13.11.4 加工过程 215
13.11.5 工艺参数 217
13.11.6 小结 217
13.11.7 现状 217
13.11.8 补充读物 218
第十四章 测量 219
14.1 探针式轮廓测量 219
14.1.1 技术简介 219
14.1.2 技术应用 219
14.1.3 技术特点 219
14.1.4 测量过程 220
14.1.5 最新进展 221
14.1.6 探针式轮廓测量的基本参数 222
14.1.7 相关链接 223
14.2 干涉测量 224
14.2.1 技术简介 224
14.2.2 技术目的 224
14.2.3 技术特点 224
14.2.4 干涉测量过程 225
14.2.5 干涉测量的基本参数 231
14.2.6 小结 231
14.2.7 现状 231
14.2.8 补充读物 236
14.2.9 相关链接 236
14.3 波前传感器 237
14.3.1 技术简介 237
14.3.2 技术应用 237
14.3.3 技术特点 237
14.3.4 测量过程 238
14.3.5 波前传感器的基本参数 239
14.3.6 小结 240
14.3.7 现状 240
14.3.8 补充读物 241
14.3.9 相关链接 241
14.4 表面／微结构检测 242
14.4.1 技术简介 242
14.4.2 技术应用 242
14.4.3 技术特点 242
14.4.4 检测过程 242
14.4.5 表面／微结构检测的基本参数 244
14.4.6 现状 245
14.4.7 补充读物 245
14.4.8 相关链接 245
第十五章 薄膜技术 246
15.1 光学薄膜设计 246
15.1.1 技术简介 246
15.1.2 技术应用 246
15.1.3 技术特点 247
15.1.4 设计过程 247
15.1.5 补充读物 250
15.1.6 相关链接 250
15.2 电子束热蒸发 251
15.2.1 技术简介 251
15.2.2 技术应用 251
15.2.3 技术特点 251
15.2.4 蒸发过程 251
15.2.5 最新进展 252
15.2.6 电子束热蒸发的参数 252
15.3 离子束辅助沉积 253
15.3.1 技术简介 253
15.3.2 技术应用 253
15.3.3 技术特点 253
15.3.4 沉积过程 253
15.3.5 最新进展 254
15.3.6 离子束辅助沉积的参数 254
15.3.7 相关链接 255
15.4 离子镀 256
15.4.1 技术简介 256
15.4.2 技术应用 256
15.4.3 技术特点 256
15.4.4 离子镀过程 256
15.4.5 离子镀参数 257
15.4.6 相关链接 258
15.5 先进等离子体源（APS源） 259
15.5.1 技术简介 259
15.5.2 技术应用 259
15.5.3 技术特点 259
15.5.4 辅助沉积过程 259
15.5.5 辅助镀膜参数 260
15.5.6 相关链接 261
15.6 磁控溅射 261
15.6.1 技术简介 261
15.6.2 技术应用 261
15.6.3 技术特点 261
15.6.4 溅射过程 262
15.6.5 最新进展 264
15.6.6 磁控溅射镀膜参数 265
15.6.7 小结 265
15.6.8 补充读物 266
15.7 离子束溅射 266
15.7.1 技术简介 266
15.7.2 技术应用 267
15.7.3 技术特点 267
15.7.4 溅射沉积过程 267
15.7.5 最新进展 268
15.7.6 离子束溅射镀膜参数 268
15.7.7 小结 269
15.7.8 补充读物 269
15.7.9 相关链接 270
15.8 脉冲等离子体化学气相沉积 270
15.8.1 技术简介 270
15.8.2 技术应用 270
15.8.3 技术特点 270
15.8.4 沉积过程 271
15.8.5 最新进展 272
15.8.6 PICVD镀膜参数 272
15.8.7 现状 273
15.8.8 小结 273
15.8.9 补充读物 273
15.8.10 相关链接 273
第十六章 装配技术 274
16.1 球面透镜的装配技术（民用光学） 274
16.1.1 技术简介 274
16.1.2 技术应用 274
16.1.3 技术特点 274
16.1.4 装配过程 275
16.1 5 最新进展 276
16.1.6 装配参数 276
16.1.7 小结 278
16.1.8 相关链接 278
16.2 球面透镜的装配技术（高质量光学） 278
16.2.1 技术简介 278
16.2.2 技术应用 278
16.2.3 技术特点 278
16.2.4 装配过程 279
16.2.5 装配参数 281
16.2.6 补充读物 282
16.2.7 相关链接 282
16.3 非球面透镜的装配技术 282
16.3.1 技术简介 282
16.3.2 技术应用 282
16.3.3 技术特点 283
16.3.4 装配过程 283
16.3.5 最新进展 285
16.3.6 装配参数 285
16.3.7 小结 285
16.3.8 补充读物 286
16.4 微装配TRIMO 286
16.4.1 技术简介 286
16.4.2 技术应用 286
16.4.3 技术特点 286
16.4.4 装配过程 288
16.4.5 最新进展 289
16.4.6 装配参数 291
16.4.7 小结 292
16.4.8 补充读物 292
16.5 CNC单点车削光学元件的装配 292
16.5.1 技术简介 292
16.5.2 装配过程 294
16.5.3 装配参数 295
16.5.4 小结 296
16.5.5 补充读物 296
16.5.6 相关链接 297
第十七章 编辑和作者简介 298
17.1 主要编辑 298
17.2 编写专家 300
致谢 303