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光学杂谈

光学系统设计与工艺

时间:2023/4/22 20:50:49   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:90   评论:0
内容摘要:原视频教程网址:https://www.icourse163.org/course/BIT-1003361022?tid=1003599018《光学系统设计与工艺》是光电信息和测控仪器等相关专业的核心专业课程。本课程将紧密联系理论与实践,带领大家学习光学系统的像质评价方法、光学设计理论,并学会运用国际先进的主流光学设计...

原视频教程网址:https://www.icourse163.org/course/BIT-1003361022?tid=1003599018

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《光学系统设计与工艺》是光电信息和测控仪器等相关专业的核心专业课程。本课程将紧密联系理论与实践,带领大家学习光学系统的像质评价方法、光学设计理论,并学会运用国际先进的主流光学设计软件开展典型光学系统的设计。


课程概述

  《光学系统设计与工艺》是光电信息科学与工程和测控技术与仪器等专业的专业课。学习本课程要求学生具备必要的应用光学基础知识。在光学系统设计与工艺课程中,介绍了光学系统的像质评价指标、光学设计软件的使用方法、像差理论,介绍了望远镜物镜、显微镜物镜、目镜、照相物镜以及光学工艺等方面的设计方法和相关知识。通过本课程的学习,对树立学生严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点,培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力都有重要的作用。


  光学系统设计与工艺的教学内容主要分为三部分:第一部分内容包括光学系统的像质评价指标和像差理论基本知识。第二部分内容包括国际上最为流行的光学设计软件ZEMAX的介绍和使用方法。第三部分内容包括望远镜物镜、显微镜物镜、目镜、照相物镜的设计方法以及光学工艺方面的知识。


授课目标

  使学生能够学习光学系统的像质评价指标和像差理论基本知识,了解并掌握国际上最为流行的光学设计软件ZEMAX的介绍和使用方法,掌握望远镜物镜、显微镜物镜、目镜、照相物镜的设计方法以及光学工艺方面的知识。学习本课程可以为后续的专业课程学习打下坚实的基础,对于培养新世纪的高素质科技人才具有非常重要的意义。

课程大纲

第一章  光学系统像质评价


  概述,共轴光学系统的结构参数和光学特性参数,用几何像差评价光学系统的成像质量,几何像差的曲线表示,用波像差评价光学系统的成像质量


第二章  光学自动设计原理和程序


  概述,光学自动设计中的最优化方法,阻尼最小二乘法光学自动设计程序,怎样使用阻尼最小二乘法程序进行光学设计,适应法光学自动设计程序,怎样使用适应法程序进行光学设计


第三章  光学设计软件应用


  光学自动设计软件概览,ZEMAX软件介绍,ZEMAX软件功能


第四章  薄透镜系统的初级像差理论


  概述,薄透镜系统的初级像差方程式,薄透镜组像差的普遍性质,像差特性参数P,W,C的规化,单透镜的像差特性参数和结构参数的关系,双胶合透镜组结构参数的求解,平行玻璃板的初级像差公式,单透镜像差性质的讨论,光学系统消场曲的条件——Petzval条件


第五章  望远物镜设计


  望远物镜设计的特点,用初级像差求解双胶合望远物镜的结构参数,用Zemax软件设计双胶合望远物镜,高级像差 ,二级光谱色差,用Zemax软件设计其它望远物镜,望远物镜像差的公差


第六章  显微物镜设计


  显微物镜设计的特点,显微物镜的类型,低倍消色差显微物镜设计,中倍消色差显微物镜设计,显微物镜像差的公差


第七章  目镜设计


  目镜设计的特点,常用目镜的型式和像差分析,冉斯登、惠更斯和凯涅尔目镜设计,对称式目镜和无畸变目镜设计,广角目镜设计,目视光学系统像差的公差


第八章  照相物镜设计


  照相物镜的光学系统和结构型式,照相物镜设计的特点,用Zemax软件设计双高斯物镜,照相物镜像差的公差


第九章  光学工艺


   光学材料,光学加工图纸


预备知识

应用光学


参考资料

1.黄一帆,李林.光学设计教程[M].北京:北京理工大学出版社,2018.


2.袁旭沧.光学设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,1998.


3.李林,黄一帆,王涌天.现代光学设计方法[M].北京:北京理工大学出版社,2009.


4.李林,安连生. 计算机辅助光学设计的理论与应用[M]. 北京:国防工业出版社,2002.


5.李林,黄一帆. 应用光学[M]. 北京:北京理工大学出版社,2017.



标签:光学 系统 设计 工艺 

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