01
近轴光学基础
几何光学三大定律、近轴近似条件、符号规则与坐标系建立。
定律符号规则
02
光线追迹入门
光线向量表示法、平面与球面折射、反射定律的矩阵形式。
向量矩阵
03
ABCD矩阵理论
平移矩阵、折射矩阵、反射矩阵、系统矩阵合成。
矩阵光学合成
04
Python环境搭建
NumPy/SciPy安装、光学计算库简介、Jupyter Notebook配置。
环境Jupyter
05
基本光线追迹函数
光线类定义、球面交点计算、折射/反射方向计算。
函数球面
06
单透镜建模
透镜参数定义、主平面计算、焦距与光焦度计算。
透镜主平面
07
双透镜系统
空气间隔处理、系统矩阵计算、等效焦距推导。
双透镜等效焦距
08
厚透镜模型
顶点到主点转换、节点位置计算、成像公式验证。
厚透镜节点
09
孔径与光阑
入瞳/出瞳定义、孔径光阑定位、视场光阑计算。
光阑入瞳
10
像差初步
球差、彗差、像散、场曲、畸变的概念与分类。
像差赛德尔
11
近轴像差计算
赛德尔像差系数、初级像差公式、Python实现。
赛德尔Python
12
色差分析
阿贝数、C/F/d光选择、消色差双胶合透镜设计。
色差双胶合
13
光学系统优化
评价函数定义、阻尼最小二乘法、Python优化库使用。
优化最小二乘
14
高斯光束与近轴
束腰、瑞利长度、q参数变换、ABCD定律。
高斯光束q参数
15
谐振腔设计
稳定条件、g参数、共焦腔与共心腔计算。
谐振腔稳定
16
光纤耦合
数值孔径、模场直径、耦合效率计算。
光纤耦合
17
成像系统设计
物像关系、放大率、景深与焦深计算。
成像景深
18
望远系统
伽利略式与开普勒式、角放大率、出瞳距离。
望远镜角放大率
19
显微系统
数值孔径与分辨率、油浸物镜、管镜设计。
显微油浸
20
投影系统
照明均匀性、柯勒照明、光瞳匹配。
投影柯勒
21
扫描系统
f-theta透镜、振镜扫描、像方远心设计。
扫描f-theta
22
光谱仪设计
Czerny-Turner结构、光栅方程、分辨率计算。
光谱仪光栅
23
干涉仪建模
迈克尔逊、马赫-曾德尔、法布里-珀罗。
干涉F-P
24
偏振光学基础
琼斯向量、穆勒矩阵、偏振器件建模。
偏振琼斯
25
薄膜光学
传输矩阵法、增透膜、高反膜设计。
薄膜增透
26
公差分析
灵敏度矩阵、蒙特卡洛模拟、公差分配策略。
公差蒙特卡洛
27
热效应分析
热膨胀系数、折射率温度系数、无热化设计。
热效应无热化
28
非球面建模
偶次非球面、泽尼克多项式、自由曲面简介。
非球面泽尼克
29
衍射光学元件
菲涅尔波带片、二元光学、衍射效率计算。
衍射波带片
30
系统集成与验证
Zemax/OpticStudio接口、实验数据对比、报告生成。
集成验证