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光学系统参数设计与多目标优化

📚 共计 30 章节
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01
光学设计概述
历史演变、现代应用领域，核心参数难题全景解析。
基础导论
02
几何光学基础
光线追迹原理、近轴高斯公式、像差概念与分类。
光线像差
03
物理光学基础
波动性、干涉衍射、偏振与光学薄膜基础。
波动薄膜
04
光学材料与特性
玻璃分类、阿贝数、晶体与特种材料，色散热效应。
材料色散
05
光学设计软件入门
Zemax/Code V/LightTools 界面操作与参数化建模。
软件建模
06
光学系统评价指标
MTF、点列图、波前像差 — 像质评价核心参数。
评价MTF
07
单透镜设计
像差特性、孔径视场影响，设计一个单透镜。
透镜初级
08
双胶合透镜设计
消色差原理、玻璃配对，设计双胶合透镜。
消色差胶合
09
三片式物镜设计
结构分析、像差平衡策略，设计三片式物镜。
物镜像差
10
非球面透镜设计
数学描述、像差校正作用，含非球面系统设计。
非球面高级
11
反射式光学系统
反射镜像差、卡塞格林与离轴反射系统设计。
反射卡塞格林
12
折反式光学系统
折反混合优势，设计折反式望远物镜。
折反望远
13
变焦光学系统
变焦原理、高斯解与曲线计算，两档变焦设计。
变焦高斯
14
激光光学系统
高斯光束传播、整形准直，设计激光扩束镜。
激光扩束
15
照明光学设计
照度均匀性、自由曲面透镜，设计LED准直器。
照明自由曲面
16
成像光学设计
分辨率景深、远心光路，设计机器视觉镜头。
成像远心
17
公差分析基础
公差来源、灵敏度分析、蒙特卡洛模拟。
公差模拟
18
公差分配与优化
最坏情况、统计公差、自动分配与预算表。
分配优化
19
热效应分析
温度影响、无热化设计方法，设计无热化镜头。
热无热化
20
应力双折射分析
应力偏振影响、光弹效应，软件分析应力。
应力双折射
21
杂散光分析
杂散光路径、鬼像分析、遮光罩设计。
杂散光鬼像
22
光学镀膜设计
增透膜、多层膜设计、膜系优化。
镀膜膜系
23
光纤耦合设计
光纤模式、耦合效率计算，设计光纤耦合器。
光纤耦合
24
衍射光学元件
衍射透镜、二元光学元件，设计衍射元件。
衍射二元
25
计算光学
波前编码、计算成像，设计扩展景深系统。
计算景深
26
光学系统优化策略
局部/全局优化、评价函数构建与算法选择。
优化算法
27
多目标优化
帕累托前沿、权重法，多目标优化案例。
多目标帕累托
28
光学设计自动化
Python/ZPL脚本、批量参数扫描，自动化流程。
脚本自动化
29
光学系统测试与验证
干涉仪/MTF测试，结果与设计对比。
测试验证
30
综合实战项目
手机镜头模组设计，需求到报告，课程总结。
实战手机镜头