本书是光机、激光扫描领域的经典著作，已经2版，由2位国际知名专家主编，26位各国专家合力编著；介绍的内容从单反射镜、转鼓到MEMS，覆盖面广，技术内容深入，特别是光机内部挠性结构、MEMS部分的内容实际深入，便于工程书现场应用；共16章、489图，提供大量设计案例，实例非常丰富。原书作者杰拉尔德·马歇尔先生和格伦·斯图兹先生，著作等身在美国及国际光学组织中都担任过要职，并且一直供职于商用光机、激光器的重要公司，在高能激光器、医用激光器、机载激光传感器、激光雷达、视网膜扫描、农产品检验、胶片印制、大尺寸测量、激光投影、显微术和印制电路板检验上都有丰富的研究经验和成熟的市场产品。他们与其他国际专家通力，将光机，特别是激光光机，有关的实际研发经验和案例进行了系统的总结和归纳，对我国的光机/激光机的扫描领域应用和产品化，将有较大的帮助。本书译者周海宪曾担任613研究所总工程师，参与和领导过很多光学/光机科研产品任务。80年代作为访问学者曾到美国工作生活数年，对国内外光学领域的发展和技术都比较了解。他曾编写翻译过十余本图书，对我国光学领域的发展研究做出了自己的贡献。

本书具有以下显著特点：第 一，内容丰富，不仅有详尽的光学和激光扫描技术理论，而且给出许多实际的扫描实例；第二，覆盖面广，既介绍了常规的扫描技术（如单反射镜、转鼓），又阐述了一些利用诸如微纳米光学（微光机电系统）和全息光学的优选技术研发的光学和激光扫描装置；第三，为使本书能够充分反映光学和激光扫描技术领域的国际优选水平，汇集了该领域美国、英国、日本等国的26位专家的研究成果，具有一定代表性。本书可供光电子学、空间传感器及系统、遥感、热成像、军事成像、光通信领域中从事光学和激光扫描器设计和制造、光电子仪器总体设计、光学系统和光机结构设计的设计师、工程师阅读，也可作为大专院校相关专业本科生、研究生和教师的参考书。

译者序
原书第2版前言
原书第1版前言
致谢
第1章激光束特性：M2模型1
1.1概述1
1.2激光束特性（理论）发展史1
1.3本章内容的组织结构2
1.4混模激光束的M2模型3
1.4.1基横模：厄米特-高斯和拉盖尔-高斯函数3
1.4.2混模：纯模的非相干叠加5
1.4.3与光束直径相关的基模特性6
1.4.4基模光束的传播特性8
1.4.5混模激光束的传播特性：嵌入式高斯分布和M2模型9
1.5利用透镜对基模和混合模进行光束变换12
1.5.1利用光束-透镜转换技术测量激光束发散角14
1.5.2光束-透镜转换的应用：深聚焦的局限性14
1.5.3逆变换常数15
1.6基模和混模光束直径的定义15
1.6.1由辐照度分布确定光束直径16
1.6.2获取实用光束分布图的具体思考18
1.6.2.1市售扫描轮廓仪的工作原理20
1.6.3五种定义和测量光束直径（常用）方法的比较21
1.6.3.1Dpin（针孔分布1/e2限幅点的间隔）21
1.6.3.2Dslit（狭缝分布1/e2限幅点的间隔）21
1.6.3.3Dke（刀口扫描限幅点15.9%和84.1%的两倍间隔）22
1.6.3.4D86（通过总能量86.5%的同心圆孔直径）22
1.6.3.5D4σ（针孔辐照度分布标准偏差的4倍）22
1.6.3.6D4σ（对辐照度分布信噪比的灵敏度）23
1.6.3.7ISO选择D4σ作为标准直径的理由24
1.6.3.8直径定义的总结25
1.6.4直径定义之间的转换25
1.6.4.1M2是专享的吗？26
1.6.4.2转换规则的经验基础26
1.6.4.3不同定义直径间的转换规则28
1.7测量光束质量M2的具体问题：四切法29
1.7.1四切法的逻辑性29
1.7.1.1利用附加透镜形成可测束腰31
1.7.1.2束腰位置精度32
1.7.2数据的图形分析32
1.7.3对数据进行曲线拟合分析的相关讨论34
1.7.4市售测量仪器和软件包35
1.8光束不对称性类型36
1.8.1光束不对称性的常见类型36
1.8.2等效柱形光束的概念38
1.8.3其他光束的不对称性：扭曲光束，复杂像散40
1.9M2模型在激光扫描器中的应用41
1.9.1立体光刻扫描器41
1.9.2转换为统一的刀口法体系43
1.9.3为何使用多模激光束?43
1.9.4如何解读激光束测试报告?44
1.9.5利用等效透镜代替聚焦扩束镜44
1.9.6景深和扫描面位置处光斑尺寸的变化45
1.9.7扫描面上激光光斑圆度的技术要求46
1.9.7.1案例A：10%束腰不对称性46
1.9.7.2案例B：10%发散度不对称性46
1.9.7.3案例C：像散造成扫描面上有12%的不圆度47
1.10总结：M2模型综述48
致谢49
专业术语49
参考文献54
第2章激光扫描光学系统56
2.1概述56
2.2激光扫描器结构56
2.2.1物镜扫描56
2.2.2物镜后置扫描56
2.2.3物镜前置扫描57
2.3光学设计和优化：概述57
2.4光学不变量59
2.4.1衍射受限60
2.4.2实际高斯光束60
2.4.3切趾率61
2.5性能问题62
2.5.1图像辐照度62
2.5.2像质63
2.5.3分辨率和像素数64
2.5.4焦深64
2.5.5F-θ条件65
2.6初级像差和三级像差66
2.6.1初级色差校正68
2.6.2三级像差性质69
2.6.2.1球差69
2.6.2.2慧差70
2.6.2.3像散70
2.6.2.4畸变70
2.6.3三级像差经验法则70
2.6.4匹兹伐（Pitzval）半径的重要性71
2.7具体设计要求71
2.7.1检流计式扫描器72
2.7.2多面体反射镜扫描72
2.7.2.1扫描线弯曲72
2.7.2.2光束位移72
2.7.2.3交叉扫描误差73
2.7.2.4小结75
2.7.3多面体反射镜扫描效率75
2.7.4内转鼓式系统77
2.7.5全息扫描系统77
2.8物镜设计模式77
2.8.1简单扫描物镜的设计剖析79
2.8.2采用倾斜面的多结构布局84
2.8.3多结构布局反射多面体模式84
2.8.4单通道多面体反射镜结构设计实例85
2.8.4.1CODEV程序中多结构布局物镜参数填写格式86
2.8.4.2物镜设计过程87
2.8.5双轴扫描88
2.9激光扫描物镜设计实例88
2.9.1300DPI办公打印机物镜（λ=633nm）89
2.9.2广角扫描物镜（λ=633nm）89
2.9.3中等视场角扫描物镜（λ=633nm）89
2.9.4长扫描线中等视场扫描物镜（λ=633nm）89
2.9.5适用于发光二极管的扫描物镜（λ=800nm）90
2.9.6双波长高精度扫描物镜（λ=1064和950nm）91
2.9.7高分辨率远心扫描物镜（λ=408nm）91
2.10扫描物镜制造、质量控制和最终检测91
2.11全息激光扫描系统92
2.11.1利用平面线性光栅扫描92
2.11.2扫描线弯曲和扫描线性度93
2.11.3扫描盘摆动的影响
……