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几何光学：从零到系统设计全流程

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 几何光学在光学工程中的地位与应用领域
课程导入学习目标
02
光的基本性质
光的波动性与粒子性 · 几何光学近似条件 · 光线模型与波前概念
光的基本性质光的波动性
03
几何光学基本定律
反射定律 · 折射定律 · 全反射条件及其应用实例
几何光学基本定律反射定律
04
费马原理与光程
费马原理的表述 · 光程概念 · 由费马原理推导反射和折射定律
费马原理光程
05
成像基本概念
物与像 · 实像与虚像 · 理想光学系统
成像基本概念物与像
06
单球面折射与反射成像
符号规则 · 物像公式 · 放大率
单球面折射反射成像
07
薄透镜成像
薄透镜公式 · 焦距计算 · 成像作图法
薄透镜成像薄透镜公式
08
厚透镜与光学系统
厚透镜的主点与节点 · 等效焦距 · 光学系统简化模型
厚透镜光学系统
09
理想光学系统理论
基点与基面 · 物像关系 · 高斯公式与牛顿公式
理想光学系统理论基点
10
光学系统中的光阑
孔径光阑 · 视场光阑 · 入瞳与出瞳
光学系统光阑
11
像差基础
球差 · 彗差 · 像散
像差基础球差
12
像差校正方法
初级像差理论 · 像差平衡 · 常用校正手段与设计策略
像差校正方法初级像差理论
13
光学材料与镀膜
光学玻璃特性 · 折射率与色散 · 常用光学材料选择
光学材料镀膜
14
典型光学系统分析
放大镜 · 显微镜 · 望远镜
典型光学系统分析放大镜
15
光学设计软件入门
Zemax/OpticStudio或… · 界面与文件管理
光学设计软件入门Zemax/OpticS…
16
光学系统设计流程
从需求分析 · 初始结构选择 · 像差优化到公差分析的全流程
光学系统设计流程从需求分析
17
初始结构计算与选型
基于薄透镜理论计算初始参数 · 常用初始结构库与专利检索
初始结构计算选型
18
优化与评价
评价函数定义 · 优化算法 · 像差曲线与MTF等评价指标
优化评价
19
公差分析
制造公差 · 装配公差 · 温度与压力影响
公差分析制造公差
20
案例实战
设计一个定焦摄影物镜 · 从参数设定到最终设计报告
案例实战设计一个定焦摄影…
21
案例实战
设计一个激光扩束镜 · 考虑准直与聚焦 · 像差控制
案例实战设计一个激光扩束…
22
案例实战
设计一个目视望远镜系统 · 包括物镜与目镜匹配 · 视场与出瞳
案例实战设计一个目视望远…
23
案例实战
设计一个手机摄像头镜头 · 多片式结构 · 小型化与像差平衡
案例实战设计一个手机摄像…
24
常见问题与误区
符号规则混淆 · 主面位置错误 · 像差理解偏差
常见问题误区
25
光学系统装调与测试
光学对准 · 干涉仪与MTF测试 · 像质评价实验
光学系统装调测试
26
现代光学设计趋势
自由曲面 · 衍射光学元件 · 超表面在几何光学中的应用
现代光学设计趋势自由曲面
27
综合项目
设计一个变焦系统 · 理解变焦原理 · 补偿方式与设计难点
综合项目设计一个变焦系统
28
综合项目
设计一个红外热成像物镜 · 考虑材料选择 · 无热化设计与性能优化
综合项目设计一个红外热成…
29
课程总结与知识体系梳理
核心概念 · 设计流程 · 工具方法
课程总结知识体系梳理
30
进阶学习路径与资源
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