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光学系统设计、建模与调试基础

📚 共计 30 章节

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光学设计概述

什么是光学设计、光学设计的历史与发展、光学设计在工业中的应用。

几何光学基础

光的直线传播、反射定律、折射定律、全反射与临界角。

近轴光学与高斯光学

近轴近似、理想光学系统、基点与基面、高斯公式。

像差理论入门

球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差的基本概念。

光学材料与镀膜

光学玻璃分类、折射率与阿贝数、色散特性、增透膜与反射膜。

光学设计软件入门

Zemax / Code V 简介、界面布局、基本操作流程。

序列与非序列模式

序列模式的光线追迹、非序列模式的散射与杂散光分析。

透镜设计基础

单透镜设计、双胶合透镜、消色差设计。

透镜消色差

评价函数与优化

评价函数(Merit Function)的构建、操作数(Operand)详解。

局部优化与全局优化

局部优化算法(DLS)、全局优化算法(Global Search)、锤形优化(Hammer)。

公差分析入门

公差类型、灵敏度分析、反灵敏度分析、蒙特卡洛模拟。

目视光学系统设计

放大镜、显微镜物镜、望远镜物镜设计要点。

摄影镜头设计

库克三片式、天塞镜头、双高斯镜头结构。

非球面设计

非球面方程、偶次非球面、奇次非球面、非球面的加工与检测。

非球面精密

衍射光学元件

菲涅尔波带片、衍射光栅、DOE在成像系统中的应用。

照明光学设计

LED准直设计、自由曲面透镜、复眼透镜(积分棒)。

照明自由曲面

激光光学系统

高斯光束传播、扩束镜、F-Theta扫描透镜设计。

光纤耦合光学

光纤数值孔径、单模与多模光纤耦合、耦合效率优化。

红外光学系统

红外材料(锗、硅、硫化锌)、冷光阑效率、无热化设计。

红外热设计

紫外光学系统

紫外材料(熔石英、氟化钙)、日盲紫外系统设计。

变焦光学系统

光学补偿与机械补偿、变倍组与补偿组设计。

折反式光学系统

施密特-卡塞格林、马克苏托夫-卡塞格林系统。

光谱仪光学设计

Czerny-Turner结构、光栅光谱仪、中阶梯光谱仪。

投影光学系统

DLP投影、LCOS投影、超短焦投影设计。

车载光学系统

车载摄像头、HUD抬头显示、激光雷达光学。

手机镜头设计

超薄镜头、多片塑料非球面、潜望式长焦。

光学检测与装调

干涉仪原理、MTF测试、中心偏与倾斜装调。

杂散光分析与抑制

鬼像分析、遮光罩设计、表面粗糙度控制。

杂散光抑制

光学设计报告撰写

设计指标、优化过程、公差分析、图纸规范。

光学设计前沿与趋势

计算光学、超表面、自由曲面、AI辅助设计。