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自由曲面光学设计：从算法到加工落地

共计 30 章节
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01
课程导入
自由曲面光学的发展背景 · 行业痛点 · 课程目标与学习路径总览
课程导入自由曲面光学的发…
02
光学基础回顾
几何光学 · 像差理论 · 光瞳与视场
光学基础回顾几何光学
03
自由曲面数学描述
多项式（Zernike · XY多项式 · Q-type）
自由曲面数学描述Zernike
04
自由曲面面形评价指标
矢高 · 斜率 · 曲率
自由曲面面形评价…矢高
05
自由曲面设计软件与工具
Code V · Zemax · LightTools
自由曲面设计软件工具
06
初始结构生成方法
从球面/非球面出发的变形 · 基于像差理论的初始解 · 逆向设计初步
初始结构生成方法从球面
07
优化算法基础
阻尼最小二乘法 · 全局优化 · 遗传算法
优化算法基础阻尼最小二乘法
08
自由曲面优化策略
变量选取 · 约束设置 · 评价函数构建
自由曲面优化策略变量选取
09
点云与网格面形处理
点云生成 · 网格化 · 平滑
点云网格面形处理
10
自由曲面设计中的光线追迹
光线追迹原理 · 采样策略 · 追迹效率与精度平衡
自由曲面设计光线追迹
11
成像系统设计案例
离轴三反 · 自由曲面望远镜 · 头戴显示器的设计流程与关键技巧
成像系统设计案例离轴三反
12
照明系统设计案例
LED准直 · 自由曲面透镜 · 均匀照明
照明系统设计案例LED
13
自由曲面在AR/VR光学中的应用
波导 · 全息 · 自由曲面棱镜的设计与挑战
AR/VR自由曲面
14
自由曲面在车载光学中的应用
HUD · 激光雷达 · 车灯
自由曲面车载光学
15
自由曲面在投影与显示系统中的应用
超短焦投影 · DLP · LCoS的光学设计
自由曲面投影
16
自由曲面在激光加工与医疗光学中的应用
光束整形 · 聚焦系统 · 内窥镜光学设计
自由曲面激光加工
17
加工工艺概述
单点金刚石车削 · 铣削 · 磨削
加工工艺概述单点金刚石车削
18
加工可行性分析
面形斜率 · 局部曲率 · 加工刀具半径
加工可行性分析面形斜率
19
加工误差与公差分析
面形误差 · 位置误差 · 倾斜误差
加工误差公差分析
20
自由曲面检测技术
干涉测量 · 坐标测量 · 结构光
自由曲面检测技术干涉测量
21
从设计到加工的接口
CAD模型导出 · CAM编程 · 刀具路径生成
从设计到加工的接…CAD
22
加工后处理与镀膜
表面处理 · 镀膜设计 · 膜层应力对自由曲面面形的影响
加工后处理镀膜
23
装配与系统集成
自由曲面元件的对准 · 胶合 · 机械结构设计
装配系统集成
24
设计-加工-检测闭环迭代
误差反馈 · 面形修正 · 再设计流程与工程实践
设计加工
25
自由曲面设计中的常见问题与解决
优化不收敛 · 面形奇异 · 加工干涉
自由曲面设计常见问题
26
自由曲面光学设计的前沿趋势
超表面 · 计算光学 · 人工智能辅助设计
自由曲面光学设计…超表面
27
综合实战项目一
设计一个离轴自由曲面反射系统 · 从初始结构到优化 · 公差分析
综合实战项目一设计一个离轴自由…
28
综合实战项目二
设计一个自由曲面照明透镜 · 实现指定照度分布 · 并完成加工与检测模拟
综合实战项目二设计一个自由曲面…
29
综合实战项目三
针对AR眼镜的光学系统 · 完成自由曲面棱镜的设计 · 优化
综合实战项目三AR
30
课程总结与进阶路径
知识体系回顾 · 行业资源 · 工具链
课程总结进阶路径