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非成像光学设计：从基础到进阶

共计 30 章节

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非成像光学的定义 · 与成像光学的区别 · 发展历史

课程导入非成像光学的定义

光学基础回顾

几何光学三大定律 · 折射与反射 · 光通量

光学基础回顾几何光学三大定律

非成像光学核心思想

能量收集与传递效率 · 光学扩展量（Etendue）的概念 · 守恒与匹配

非成像光学核心思…能量收集

光学扩展量详解

定义 · 数学表达 · 在折射/反射系统中的守恒

光学扩展量详解定义

光源与光场描述

点光源 · 面光源 · 朗伯体

光源光场描述

光线追迹基础

光线追迹原理 · Snell定律的向量形式 · 光线与曲面求交

光线追迹基础光线追迹原理

非成像光学设计方法概览

边缘光线原理 · 同步多曲面（SMS）方法 · 聚焦与非聚焦设计

非成像光学设计方…边缘光线原理

边缘光线原理（Edge Ray Principle）

原理阐述 · 在扩展光源设计中的应用 · 边缘光线与光学扩展量的关系

同步多曲面（SMS）设计法

SMS 2D/3D原理 · 设计步骤 · 多曲面同步构造

SMS同步多曲面

复合抛物面聚光器（CPC）

CPC的结构 · 设计公式 · 最大聚光比

CPC复合抛物面聚光器

折射型非成像光学设计

TIR透镜 · 菲涅尔透镜 · 折射自由曲面设计

折射型非成像光学…TIR

反射型非成像光学设计

抛物面 · 椭球面 · 双曲面反射器

反射型非成像光学…抛物面

自由曲面设计基础

自由曲面数学表示（NURBS · Zernike多项式） · 设计自由度

自由曲面设计基础NURBS

自由曲面设计方法

划分网格法 · 支撑椭圆法 · 多参数优化法

自由曲面设计方法划分网格法

照明光学设计

均匀照明 · 矩形光斑 · 圆形光斑

照明光学设计均匀照明

太阳能聚光设计

聚光光伏（CPV） · 聚光光热 · 理想聚光比

太阳能聚光设计CPV

显示与投影光学

背光模组 · 导光板 · 微透镜阵列

显示投影光学

汽车照明设计

前照灯 · 远近光 · 日行灯

汽车照明设计前照灯

光学仿真软件应用

LightTools · TracePro · Zemax非成像模块

光学仿真软件应用LightTools

优化算法与自动化设计

遗传算法 · 粒子群 · 模拟退火

优化算法自动化设计

公差分析与制造可行性

制造工艺（注塑 · 车削 · 抛光）

公差分析制造可行性

光学测量与测试

配光曲线测量 · 积分球 · 亮度计

光学测量测试

非成像光学中的热管理

高功率LED散热 · 热光效应 · 热应力

非成像光学热管理

色度学与光谱控制

颜色混合 · 色温调节 · 滤光片

色度学光谱控制

微纳光学与非成像

微透镜阵列 · 衍射光学 · 等离激元

微纳光学非成像

LED路灯配光设计——从需求分析 · 光源建模 · 初始设计

案例实战LED

太阳能聚光器设计——设计CPC或自由… · 实现高聚光比和均匀接收

案例实战CPC

投影系统照明设计——设计照明光路 · 匹配光学扩展量 · 提高光效和均匀性

案例实战投影系统照明设计

常见问题与解决策略

设计不收敛 · 均匀性差 · 效率低

常见问题解决策略

综合提升与前沿展望

非成像光学与人工智能结合 · 新型光源（激光 · OLED）

综合提升前沿展望