Suchen und Finden
Technische Optik in der Praxis
von: Gerd Litfin
Springer-Verlag, 2005
ISBN: 9783540267096 , 289 Seiten
3. Auflage
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Preis: 79,99 EUR
Vorwort zur dritten Auflage
5
Vorwort zur ersten Auflage
7
Inhaltsverzeichnis
9
Autorenverzeichnis
14
1 Geometrische Optik
15
1.1 Strahlenmodell
15
1.2 Reflexion von Lichtstrahlen
16
1.2.1 Diffuse und gerichtete Reflexion (Reflexionsgesetz)
16
1.3 Brechung des Lichts (Refraktion)
25
1.3.1 Brechungsgesetz
25
1.3.2 Totalreflexion
28
1.3.3 Planparallele Platte
29
1.3.4 Prismen
30
1.3.5 Kugelflächen
33
1.4 Optische Abbildung
39
1.4.1 Sphärische Linsen
39
1.4.2 Linsensysteme
45
1.4.3 Blenden
47
Literatur
48
2 Wellenoptik
49
2.1 Licht als Wellenphänomen
49
2.1.1 Elektromagnetische Wellen
49
2.1.2 Monochromatische ebene Wellen
50
2.1.3 Elektrisches Feld und Intensität
53
2.1.4 Sphärische Wellen
54
2.2 Überlagerung von Wellen
55
2.2.1 Interferenz
55
2.2.2 Kohärenz
59
2.2.3 Interferometer
63
2.3 Beugung
66
2.3.1 Elementarwellen und Beugung am Spalt
67
2.3.2 Auflösungsvermögen optischer Systeme
68
2.4 Polarisation
69
2.4.1 Polarisationszustände
69
2.4.2 Polarisierende Komponenten
70
2.4.3 Polarisationsoptische Geräte
73
2.5 Reflexion
75
2.5.1 Reflexion an einer Grenzflache
75
2.5.2 Dielektrische Schichten
77
2.5.3 Schichtsysteme
78
2.5.4 Spezialsysteme
81
Literatur
82
3 Abbildungsfehler und optische Systeme
83
3.1 Ursachen und Wirkungen von Abbildungsfehlern
84
3.2 Typen von Abbildungsfehlern
87
3.2.1 Schärfefehler
87
3.2.2 Lagefehler
90
3.2.3 Farbfehler
92
3.3 Darstellung der Abbildungsleistung und Qualitätsbewertung optischer Systeme
94
3.4 Maßnahmen
104
3.4 Maßnahmen zur Verbesserung der Abbildungsleistung
104
Literatur
108
4 Entwicklung optischer Systeme
109
4.1 Einführung
109
4.2 Spezifikation optischer Systeme
109
4.3 Bestimmung der optischen Grunddaten
111
4.4 Bestimmung der Abbildungsleistung
112
4.4.1 Trigonometrische Strahldurchrechnung
112
4.4.2 Seidelsche Bildfehler
118
4.5 Abhängigkeiten von Parametern
119
4.5 Abhängigkeiten von Parametern und Aberrationen
119
4.5.1 Durchbiegung von Linsen
119
4.5.2 Blendenlage
122
4.5.3 Asphärenlage
124
4.5.4 Glaswahl
125
4.5.5 Apertur und Feldgröße
128
4.6 Prinzip der Systemoptimierung
129
4.7 Beispiel zur Systemoptimierung
132
4.8 Optical-Design-Programme
136
4.9 Zusammenfassung und erg¨ anzende Bemerkungen
139
Literatur
139
5 Optische Werkstoffe
141
5.1 Einleitung
141
5.2 Brechzahlen, Dispersionsgleichungen, Abbe-Diagramm
141
5.3 Differentielle Änderungen der Brechzahl
152
5.3.1 Allgemeines
152
5.3.2 Schmelzschwankungen
153
5.3.3 Einfluß der Kühlgeschwindigkeit, Relaxation
153
5.3.4 Änderung der Umgebungstemperatur
156
5.3.5 Mechanische Spannungen, elektrische Felder und Magnetfelder
159
5.4 Glasfehler und Homogenität [3,8]
163
5.5 Transparenzbereiche
165
5.5.1 Transmissionvermgen von Gläsern, Kristallen und Kunststoffen
165
5.5.2 Farbgläser [8,28–30]
167
5.6 Sonderwerkstoffe für die Optik
171
Literatur
172
6 Spezifikation und Fertigung optischer Bauelemente
175
6.1 Fertigungsverfahren
175
6.1.1 Urformen
175
6.1.2 Umformen
175
6.1.3 Trennen
176
6.1.4 Trennschleifen
176
6.2 Fertigungstoleranzen
181
6.3 Qualitätsmanagement (QM)
186
Literatur
190
7 Optoelektronik-Komponenten
191
7.1 Lichtemitterdioden
191
7.1.1 Prinzip
191
7.1.2 Materialien
192
7.1.3 Aufbau und Eigenschaften
193
7.1.4 Grundschaltungen
195
7.2 Displays
196
7.2.1 LED-Displays
196
7.2.2 Ansteuerschaltungen für LED-Displays
197
7.2.3 LC-Displays
198
7.2.4 LCD-Ansteuerung
201
7.3 Detektoren
203
7.3.1 Fotoleiter
203
7.3.2 Fotodiode
206
7.3.3 Fototransistor
210
7.3.4 Detektorschaltungen
211
7.4 CCD-Sensoren
212
7.4.1 MOS-Kondensator
212
7.4.2 CCD-Ladungstransport
214
7.4.3 CCDs
214
7.4.4 CCD-Kameras
218
Literatur
220
8 Fasern und Sensorik
221
8.1 Mechanismus der Wellenleitung
221
8.1.1 Geometrisch-optische Grundlagen
221
8.1.2 Der Modenbegriff aus wellenoptischen Betrachtungen
223
8.2 Fasertypen
227
8.2.1 Multimode-Glasfasern
227
8.2.2 Monomode-Glasfasern
230
8.2.3 Faserbündel
234
8.3 Dämpfungseigenschaften von Fasern
235
8.3.1 Quarzglasfasern
235
8.3.2 Kunststoffasern
236
8.4 Koppeltechnik
237
8.4.1 Vorbetrachtungen
237
8.4.2 Ankopplung Quelle-Faser
237
8.4.3 Verbindung Faser-Faser
243
8.4.4 Faserkoppler
244
8.5 Nichtsensorische Anwendungen von Glasfasern
247
8.5.1 Vorbemerkung
247
8.5.2 Anwendungen von Faserbündeln für Beleuchtung
247
8.5.3 Anwendungen von Einzelfasern zur Energie Übertragung
248
8.5.4 Anwendungen von Einzelfasern
249
8.6 Meßtechnische und sensorische Anwendungen von Glasfasern
250
8.6.1 Klassifizierung faseroptischer Meß- und Sensorsysteme
250
8.6.2 Intensitätsmodulierte Sensoren
251
8.6.3 Polarisationsmodulierte Sensoren
253
8.6.4 Interferometrische Sensoren
253
Literatur
255
9 Laser
257
9.1 Eigenschaften der Laserstrahlung
257
9.2 Erzeugung von Laserstrahlung
258
9.3 Moden
260
9.4 Ausbreitung der Grundmode
262
9.5 Strahlqualität
266
9.6 Lasertypen
267
Literatur
269
10 Neue Laser
271
10.1 Konzepte für diodengepumpte Festkörperlaser
272
10.2 Neue Konzepte
273
10.3 Upconversion Faserlaser
276
Literatur
277
Sachverzeichnis
279
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