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实战：遮光罩挡光环联合设计

📚 共计 30 章节
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01
遮光罩设计概论
遮光罩的作用、分类（锥形、花瓣形、复合型）、设计指标（视场角、遮光角、长度约束）。
概论分类指标
02
挡光环设计基础
挡光环的作用、几何原理（一次反射、二次反射）、关键参数（高度、间距、倾斜角）。
几何原理反射参数
03
联合设计流程
从光学系统参数到机械结构的完整映射流程、设计输入与输出文档。
流程映射文档
04
视场角与遮光角计算
半视场角、全视场角、遮光角定义、几何关系推导。
视场角遮光角推导
05
遮光罩长度初步估算
基于视场角和遮光角的长度公式、工程经验系数。
长度公式估算经验系数
06
挡光环高度与间距设计
等间距法、变间距法、高度递推公式。
等间距变间距递推
07
挡光环倾斜角优化
抑制鬼像的倾斜角选择、与主光线夹角的关系。
鬼像抑制倾斜角主光线
08
一次反射与二次反射分析
光线追迹法、反射路径判断、临界条件。
光线追迹反射路径临界条件
09
遮光罩内壁处理
螺纹、消光漆、发黑处理、表面粗糙度要求。
消光漆发黑粗糙度
10
材料选择与热稳定性
常用材料（铝合金、钛合金、碳纤维）、热膨胀系数匹配。
铝合金钛合金碳纤维
11
遮光罩与镜筒接口设计
法兰连接、螺纹连接、定位销、密封设计。
法兰螺纹密封
12
挡光环加工工艺
车削、线切割、3D打印、表面处理。
车削线切割3D打印
13
遮光罩装配工艺
同轴度控制、挡光环安装顺序、胶接与机械固定。
同轴度装配胶接
14
遮光罩杂散光测试
点源透过率（PST）测试、积分球测试、暗室环境搭建。
PST积分球暗室
15
遮光罩热真空试验
热循环、真空放气、形变测量。
热循环真空形变
16
遮光罩振动试验
正弦振动、随机振动、共振点扫描。
正弦振动随机振动共振
17
轻量化设计
拓扑优化、蜂窝结构、镂空设计。
拓扑优化蜂窝镂空
18
联合设计软件工具
Zemax非序列模式、TracePro、LightTools基础操作。
ZemaxTraceProLightTools
19
Zemax非序列建模
遮光罩实体模型建立、挡光环阵列、光源设置。
非序列实体模型光源
20
TracePro光线追迹
表面属性设置（吸收率、反射率、散射率）、光线数设置。
表面属性吸收率光线数
21
LightTools杂散光分析
路径分析、关键表面识别、鬼像定位。
路径分析鬼像关键表面
22
联合设计参数化建模
Python脚本驱动CAD（如SolidWorks API）、参数敏感性分析。
PythonCAD敏感性
23
挡光环衍射效应分析
边缘衍射对杂散光的影响、菲涅尔数计算。
衍射菲涅尔数边缘
24
联合优化算法
遗传算法、粒子群算法在挡光环参数优化中的应用。
遗传算法粒子群优化
25
多级遮光罩设计
二级遮光罩、三级遮光罩的级联设计原则。
级联二级三级
26
工程图绘制
尺寸标注、公差标注、表面处理标注。
尺寸公差表面处理
27
设计评审要点
设计校核清单、风险点识别。
校核风险评审
28
案例一：星载光学遥感相机
长焦距、大视场遮光罩设计实例。
星载遥感长焦距
29
案例二：激光雷达接收光学系统
窄带、高抑制比遮光罩设计实例。
激光雷达窄带高抑制
30
发展趋势
超表面遮光罩、自适应遮光罩、增材制造一体化设计。
超表面自适应增材制造
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