01
激光雷达概述
工作原理、ToF/FMCW/三角法分类、核心性能指标（测距精度、视场角、角分辨率、帧率）及自动驾驶、机器人、测绘典型应用。
基础系统
02
光学基础理论回顾
几何光学（反射、折射、透镜成像）、物理光学（干涉、衍射、偏振）、高斯光束传播特性及光学镀膜原理。
理论物理
03
激光光源选型
EEL与VCSEL特性对比、905nm vs 1550nm波长选择、Class 1功率安全等级、温控与驱动设计要点。
光源选型
04
光电探测器选型
APD、SPAD、SiPM原理与对比，响应度、噪声等效功率（NEP）、带宽与增益分析。
探测器性能
05
发射光学系统设计
准直透镜（单透镜、双胶合、非球面）、光束整形（扩散片、DOE）、光纤耦合输出及光斑均匀性优化。
发射设计
06
接收光学系统设计
接收孔径与信噪比关系、聚光系统（折射/反射/折反）、滤光片设计（带通、窄带、陷波）及杂散光抑制。
接收滤光
07
扫描机构设计
机械旋转式（转镜、棱镜、多边形）、MEMS微镜、固态扫描（OPA、Flash）及视场角与扫描频率权衡。
扫描机构
08
同轴与离轴光路设计
同轴收发共用孔径优缺点、离轴对准挑战、偏振分束器应用及光路隔离度分析。
光路偏振
09
光学仿真软件入门
Zemax OpticStudio基础操作、序列与非序列模式、光线追迹与点列图、评价函数与优化方法。
仿真Zemax
10
Zemax实战：发射准直系统仿真
建立激光光源模型、设置准直透镜、优化准直效果、分析波前误差与发散角。
Zemax准直
11
Zemax实战：接收聚光系统仿真
建立接收孔径、设计聚光透镜组、优化光斑尺寸、分析像差与能量集中度。
Zemax聚光
12
Zemax实战：滤光片与分光系统仿真
薄膜滤波器建模、分光棱镜设计、偏振效应分析、透过率曲线优化。
Zemax滤光
13
Zemax实战：扫描系统光路仿真
旋转棱镜建模、MEMS反射镜设置、扫描轨迹分析、动态光斑畸变评估。
Zemax扫描
14
光学公差分析
制造公差（曲率、厚度、偏心）、装配公差（倾斜、离轴）、温度漂移补偿及蒙特卡洛模拟与良率预测。
公差制造
15
杂散光分析与抑制
杂散光来源（表面散射、多次反射、鬼像）、TracePro/LightTools基础、挡光环与遮光罩设计、消光漆应用。
杂散光抑制
16
激光雷达标定原理
内参标定（主点、焦距、畸变）、外参标定（IMU/相机联合）、距离标定（线性度、偏移）及温度标定。
标定内参
17
光学系统测试与验证
MTF测试、发散角测试、光斑质量分析、信噪比测试及环境试验（高低温、振动、湿热）。
测试验证
18
多线激光雷达光学设计
多通道发射阵列、接收焦平面阵列设计、通道串扰抑制及视场拼接技术。
多线阵列
19
固态激光雷达光学设计
Flash面阵照明与接收、OPA波导光栅设计、光学相控阵原理及芯片级集成挑战。
固态OPA
20
FMCW激光雷达光学设计
线性调频光源要求、相干探测光路（平衡探测器）、光混频效率及本振光功率分配。
FMCW相干
21
光学系统热管理
激光器热效应（波长漂移、功率下降）、光学元件热变形、主动温控（TEC）及无热化设计。
热管理TEC
22
抗干扰光学设计
多雷达互扰抑制（编码、偏振、波长分集）、太阳光背景抑制（窄带滤光、时空滤波）及抗尘抗雾设计。
抗干扰背景
23
光学系统轻量化设计
材料选择（铝合金、碳纤维、塑料光学）、拓扑优化、反射镜轻量化及集成化光学模块。
轻量化材料
24
光学系统可靠性设计
激光器老化机制、光学元件污染防护（IP等级、窗口设计）、振动与冲击防护及寿命测试。
可靠性防护
25
案例1：机械旋转式128线激光雷达
系统架构、发射与接收光路、扫描机构及性能指标详解。
案例机械
26
案例2：MEMS半固态激光雷达
MEMS镜参数、光路折叠设计、视场角扩展及量产工艺。
案例MEMS
27
案例3：Flash固态激光雷达
VCSEL阵列设计、微透镜阵列、SPAD阵列接收及光学系统集成。
案例Flash
28
案例4：FMCW激光雷达
硅光芯片集成光路、耦合封装、相干接收机设计及测试结果。
案例FMCW
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光学系统成本控制
元器件选型策略（国产替代）、制造工艺选择（注塑、模压、冷加工）、装配自动化及测试效率提升。
成本工艺
30
未来趋势与前沿技术
超表面（Metalens）应用、片上光学系统（PIC）、AI辅助光学设计及3D传感新范式。
前沿趋势