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本课程属于：003-几何光学核心原理 光学光电与激光工程 · 共 10 门相关课程，组合学习更完整。

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近轴光学系统建模与成像计算

📚 共计 30 章节

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近轴光学基础

光线追迹基本概念、近轴近似条件、符号规则与坐标系建立，为后续分析奠定严格基础。

光线追迹近轴近似符号规则

球面折射与反射

单个球面折射公式、反射公式、横向放大率与轴向放大率，掌握基本成像单元。

球面折射反射公式放大率

共轴球面系统

转面公式、系统矩阵法、等效焦距与主平面计算，实现多面组合系统分析。

转面公式矩阵法等效焦距

薄透镜理论

薄透镜公式推导、透镜组合、焦距测量方法，经典薄透镜系统全面解析。

薄透镜透镜组合焦距测量

厚透镜系统

厚透镜参数计算、节点与主点定位、厚透镜组合分析，突破薄透镜近似。

厚透镜主点节点

光阑与光束限制

孔径光阑、视场光阑、渐晕与景深分析，理解系统能量与成像范围控制。

光阑渐晕景深

球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差的概念与分类，建立像差直觉。

球差彗差色差

初级像差理论

赛德尔像差系数、像差平衡方法、像差校正策略，迈向像差定量分析。

赛德尔系数像差平衡校正

光学系统设计流程

设计指标确定、初始结构选择、优化与评价，完整设计方法论。

设计流程初始结构优化

光学设计软件入门

Zemax/OpticStudio基本操作、序列与非序列模式，快速上手专业工具。

Zemax序列模式非序列

光学材料与镀膜

玻璃库使用、色散特性、增透膜与反射膜设计，材料与膜层关键知识。

玻璃库色散增透膜

非球面光学

非球面方程、非球面像差特性、非球面加工与检测，拓展设计自由度。

非球面像差加工检测

衍射光学元件

衍射光栅原理、二元光学元件、衍射效率分析，波动光学元件设计。

衍射光栅二元光学衍射效率

光纤光学基础

光纤结构、数值孔径、模式理论、色散与损耗，光纤通信与传感核心。

光纤数值孔径模式

激光光学系统

高斯光束传播、q参数法、谐振腔设计，激光束特性与腔型分析。

高斯光束q参数谐振腔

照明光学设计

LED配光设计、自由曲面透镜、均匀照明系统，实现高效照明方案。

LED配光自由曲面均匀照明

成像光学系统

望远系统、显微系统、投影系统设计实例，经典成像系统实战。

望远系统显微系统投影

红外光学系统

红外材料选择、冷光阑效率、无热化设计，红外波段特殊考量。

红外材料冷光阑无热化

紫外与极紫外光学

紫外材料、反射式系统设计、多层膜技术，短波光学前沿。

紫外反射系统多层膜

光学检测技术

干涉检测、MTF测量、波前传感与复原，精密光学测量方法。

干涉MTF波前传感

光学公差分析

公差类型、灵敏度分析、蒙特卡洛模拟，保障制造可行性。

公差灵敏度蒙特卡洛

光学系统装调

中心偏控制、空气间隔调整、像质评价与补偿，装调工艺核心。

装调中心偏像质补偿

计算光学成像

计算摄影、编码孔径、压缩感知成像，计算与光学融合前沿。

计算摄影编码孔径压缩感知

自由曲面光学

自由曲面表征、设计方法、加工与检测，释放曲面设计潜力。

自由曲面表征加工检测

超表面、光子晶体、等离激元光学，微纳尺度光操控。

超表面光子晶体等离激元

生物医学光学

共聚焦显微镜、OCT、光声成像原理，光学在生命科学中的应用。

共聚焦OCT光声成像

光学仿真与建模

光线追迹算法、物理光学传播、蒙特卡洛方法，仿真技术全掌握。

光线追迹物理光学蒙特卡洛

光学系统评价指标

斯特列尔比、点列图、MTF曲线、波像差，全面评价成像质量。

斯特列尔比点列图MTF

现代光学前沿

量子光学基础、非线性光学、超快光学，探索光学最前沿。

量子光学非线性超快光学

综合项目实战

双高斯镜头设计全流程：从指标到出图，完整工程实战演练。

双高斯设计全流程实战