光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和簡單的光學(xué)設(shè)計(jì)差別很大，光靠幾何光學(xué)和物理光學(xué)是不能完全解決面臨的問題的。其本質(zhì)是充分利用光源、光學(xué)介質(zhì)、光能系統(tǒng)和幾何光學(xué)、物理光學(xué)的可能性來滿足特定的使用要求。當(dāng)前光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中活躍、可變的部分總是光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分，即光學(xué)設(shè)計(jì)部分，這是因?yàn)槠渌糠滞ǔＳ米鞴潭ㄔ?。但這也不是一定的，其他部分，特別是接收顯示部分也應(yīng)該根據(jù)使用要求發(fā)展，那么，下面一起了解下光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技巧吧!

　　光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)部分是相互關(guān)聯(lián)的，它們的共性在于，它們都是光學(xué)信息傳輸?shù)囊徊糠?。機(jī)器的優(yōu)劣，是可以傳達(dá)的信息量的大小和信號(hào)是否因傳達(dá)而變形。

　　與光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜信令過程。大致示出了信號(hào)如何以框圖的形式被轉(zhuǎn)換。由于傳遞過程的不完備和各階段引入噪聲，導(dǎo)致信號(hào)變形。 這里的物體可以是顯微鏡觀察到的細(xì)菌，也可以是光譜儀分析的礦物樣品，還可以是望遠(yuǎn)鏡觀察到的星云和人造衛(wèi)星。

　　光學(xué)系統(tǒng)一般是問題的主體，其結(jié)構(gòu)和運(yùn)行應(yīng)該基于預(yù)定的觀察目的來決定，能夠盡可能地分析整理需要的光信號(hào)并輸入到接收機(jī)中。該接收機(jī)可以是人眼，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成神經(jīng)脈沖傳遞給大腦進(jìn)行分析; 也可以是各種光電元件、熱電元件、光化學(xué)元件(如照相膠片)，關(guān)于放大電信號(hào)和其他信號(hào)來顯示問題不是光學(xué)問題。但是，顯示的結(jié)果大部分被人的眼睛觀察到。值得強(qiáng)調(diào)的是，光學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)展不應(yīng)脫離這后一步，即光電光度和放大顯示技術(shù)。

　　了解一定的成像機(jī)制能否達(dá)到預(yù)期目的，首先要充分完整地描述這一過程，并以其質(zhì)量指標(biāo)作為相互比較的依據(jù)。

　　圖像轉(zhuǎn)換過程似乎可以分為三個(gè)方面來描述。首先，它的能量方面，也就是物體、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和接收的光度性質(zhì);其二，它的成像特性方面，也就是它所能識(shí)別的光信號(hào)在空間和時(shí)間方面的精細(xì)度;其三，它是噪聲，決定接收信號(hào)的不穩(wěn)定性和可靠性。

　　后兩個(gè)可以概括為信息傳遞問題，它們決定可以傳遞的信息量的大小。根據(jù)信息論的一般理論，前者根據(jù)采樣原理確定獨(dú)立的點(diǎn)數(shù)，后者與一側(cè)面(信號(hào)強(qiáng)度)一起確定每個(gè)獨(dú)立點(diǎn)中包含的信息量。

　　生成并傳輸光信號(hào)的各種元件對各個(gè)方面的影響非常不同。如何協(xié)調(diào)各組件各方面的性能? 如何選擇合適的部件、條件、機(jī)構(gòu)，較大限度地實(shí)現(xiàn)預(yù)定要求，是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題，也就是光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)問題。這個(gè)問題在高斯光學(xué)范圍內(nèi)和像差校正、畫質(zhì)評價(jià)范圍內(nèi)進(jìn)行研究。

　　如果將光學(xué)設(shè)備中除光學(xué)系統(tǒng)以外的部分全部視為固定性能的元件，則光學(xué)設(shè)備的設(shè)計(jì)歸于光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此時(shí)，如何將使用要求翻譯成光學(xué)要求，對光學(xué)要求進(jìn)行分類和分類解決是非常重要的。

　　例如，區(qū)分問題范疇是光學(xué)的還是其他物理的; 是光源和接收機(jī)的問題，還是光能的傳播問題; 是幾何光學(xué)問題還是物理光學(xué)問題; 高斯光學(xué)問題還是像差問題等。之所以需要這樣做，是因?yàn)楣鈱W(xué)設(shè)備通常存在很多廣泛且復(fù)雜地交織在一起的問題，很多時(shí)候不進(jìn)行分類處理就無從著手。

　　本章只考慮光學(xué)設(shè)備的光學(xué)整體問題，即光學(xué)系統(tǒng)的提案問題。當(dāng)然，光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅僅是整個(gè)光學(xué)的問題，還有機(jī)械結(jié)構(gòu)、自動(dòng)化等全球性問題，我們不討論這些問題。

　　以上介紹的就是光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技巧，如需了解更多，可隨時(shí)聯(lián)系我們!