ПРЕДИСЛОВИЕ

Оптические приборы и системы в значительной степени определяют научно-технический прогресс во всех областях нашей деятельности. Их используют для исследования природных ресурсов, в экологии, медицине и генной инженерии, металлургии, в машино- и приборостроении, кинематографии, телевидении и связи, космонавтике и астрономии, сельском хозяйстве и пищевой промышленности, в химии, ядерной энергетике, полиграфии и в других отраслях. Оптические системы широко применяются в устройствах получения и переработки информации, управления современной техникой и технологией. Задачи автоматизации, повышения точности и быстродействия, а также расширения диапазона действия во многих случаях успешно решаются с помощью оптических систем.

Создание и совершенствование оптических электронных приборов и систем развиваются по пути использования автоматизации на основе средств микроэлектроники и вычислительных машин; широкого использования лазерной техники; применения перспективной элементной базы (приемников излучения, новых оптических материалов, несферических, дифракционных, градиентных, волоконно-оптических и оптико-акустических элементов, модуляторов на твердых и жидких кристаллах, пленочных поляризаторов и др.); широкого внедрения автоматизированного проектирования и агрегатно-модульной структуры приборов; автоматизации сборки и юстировки приборов; совершенствования самонастраивающихся систем (адаптивной оптики); разработки и использования прогрессивных технологических процессов.

Специалисты, способные творчески обеспечить выполнение далеко не полного перечня указанных направлений совершенствования оптических приборов и систем, должны обладать фундаментальными знаниями по дисциплинам, определяющим научную основу специальности. К ним в первую очередь относится курс теории оптических систем.

При отборе материала для учебника в соответствии с программой курса теории оптических систем были поставлены следующие задачи:

изложить основные понятия и дать зависимости, необходимые для обоснования действия оптических систем;

описать важнейшие детали и узлы, входящие в состав этих систем;

ознакомить с теорией основных видов оптических систем (микроскопов, телескопических систем, фотографических объективов и проекционных систем);

подготовить читателя к выбору принципиальной схемы оптической системы и к обоснованию исходных данных для ее расчета (таких, например, как увеличение, угловое или линейное поле, разрешающая способность, габаритные размеры). Естественно, что кроме основных видов оптических систем рассматриваются такие системы, как фотоэлектрические оптические системы, системы для лазеров и голографии, системы двоякой симметрии и др.;

показать чигтателю методику выполнения габаритного и энергетического расчетов оптических систем, в результате которых определяются фокусные расстояния отдельных компонентов, их взаимное расположение и световые диаметры, положение и размеры входных и выходных зрачков. Полученные параметры позволяют приступить к последующему аберрационному расчету с учетом требований к качеству изображения или, что иногда бывает целесообразно, подобрать компоненты (узлы) системь а затем проверить их взаимное согласование для удовлетворения требований технического задания (в том числе и по качеству изображения);

помочь читателю освоить основы аберрационного расчета (аберрационную коррекцию) оптических систем (с использованием ЭВМ).

Для приобретения практических навыков по проектированию оптических систем помимо примеров, приведенных в тексте учебника, читателю будет полезно использовать учебное пособие «Сборник задач по теории оптических систем» (Л. Н. Андреев, А. П. Грамматин, С. И. Кирюшин и В. И. Кузичев. М.: Машиностроение, 1987).

Авторы выражают глубокую признательность В. В. Некрасову, В. Н. Рождествену, А. В. Самуйлову за помощь, оказанную при издании настоящего учебника.

Предисловие, введение, гл. I - V11, XI, XII, XVII, XX, прил. 1 написаны Н. П. Заказновым, гл. VIII, X, XIV—XVI и п. 112—117, 125, 127, 129 гл. XXI, прил. 2, 4 — С. И. Кирюшиным; гл. IX, XIII, XVIII, XIX, п. 118—124, 126, 128 гл. XXI и прил. 3 — В. И. Кузичевым.