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本课程属于：114-自由曲面与衍射光学工程 芯片硬件与光电工程 · 共 6 门相关课程，组合学习更完整。
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自由曲面成像光学系统设计

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=自由曲面成像光学系统的定义 · 发展历程 · 应用领域与课程整体框架
课程导入目标=自由曲面成…
02
光学设计基础回顾
目标=几何光学基本定律 · 近轴光学 · 像差理论
光学设计基础回顾目标=几何光学基…
03
自由曲面的数学描述
目标=多项式曲面 · 径向基函数 · NURBS
自由曲面的数学描…目标=多项式曲面
04
自由曲面的光学特性
目标=非旋转对称像差 · 面型自由度与像差校正能力 · 局部曲率与光焦度分布
自由曲面的光学特…目标=非旋转对称…
05
自由曲面成像系统设计流程
目标=需求分析 · 初始结构选择 · 优化变量设置
自由曲面成像系统…目标=需求分析
06
初始结构生成方法
目标=同轴系统离轴化 · 多面镜系统演化 · 基于种子曲线的构造方法
初始结构生成方法目标=同轴系统离…
07
优化算法与策略
目标=阻尼最小二乘法 · 遗传算法 · 模拟退火
优化算法策略
08
评价函数设计
目标=像差平衡 · MTF · 点列图
评价函数设计目标=像差平衡
09
自由曲面面型公差与可制造性
目标=面型误差敏感度 · 公差分析 · 加工约束与补偿器设计
自由曲面面型公差可制造性
10
自由曲面加工与检测技术
目标=金刚石车削 · 抛光 · 注塑成型
自由曲面加工检测技术
11
离轴三反自由曲面系统设计
目标=结构形式 · 消像差原理 · 设计实例与优化过程
离轴三反自由曲面…目标=结构形式
12
自由曲面头戴显示系统设计
目标=大视场 · 小F数 · 双目视差
自由曲面头戴显示…目标=大视场
13
自由曲面手机镜头与微型成像系统
目标=紧凑化设计 · 非球面与自由曲面结合 · 公差敏感度控制
自由曲面手机镜头微型成像系统
14
自由曲面光谱成像系统
目标=Offner结构 · Czerny-Turner结构 · 自由曲面校正色差与畸变
自由曲面光谱成像…Offner
15
自由曲面激光雷达与三维成像
目标=扫描系统 · 接收光学 · 大视场自由曲面设计
自由曲面激光雷达三维成像
16
自由曲面在AR/VR光学中的应用
目标=波导耦合 · 自由曲面棱镜 · 全息与衍射元件混合设计
AR/VR自由曲面
17
自由曲面照明与成像一体化设计
目标=能量分配 · 均匀照明 · 成像质量与照明效率的平衡
自由曲面照明成像一体化设计
18
自由曲面设计软件与工具
目标=Zemax · Code V · LightTools
自由曲面设计软件工具
19
自由曲面面型拟合与插值
目标=数据点拟合 · 曲面重构 · 误差评估与光顺处理
自由曲面面型拟合插值
20
自由曲面系统像质评价
目标=MTF · PSF · 波前
自由曲面系统像质…MTF
21
自由曲面系统热分析与无热化设计
目标=温度变化对面型与折射率的影响 · 被动与主动补偿
自由曲面系统热分…无热化设计
22
自由曲面系统杂散光抑制
目标=遮光罩设计 · 表面处理 · 衍射杂光与散射分析
自由曲面系统杂散…目标=遮光罩设计
23
自由曲面系统装调与测试
目标=计算机辅助装调 · 干涉检测 · 波前传感与误差分离
自由曲面系统装调测试
24
自由曲面设计案例一
目标=离轴三反空间相机设计全流程实战
自由曲面设计案例…目标=离轴三反空…
25
自由曲面设计案例二
目标=头戴显示系统自由曲面棱镜设计与…
自由曲面设计案例…目标=头戴显示系…
26
自由曲面设计案例三
目标=手机广角镜头自由曲面与非球面混…
自由曲面设计案例…目标=手机广角镜…
27
自由曲面设计案例四
目标=光谱仪自由曲面校正系统设计与公…
自由曲面设计案例…目标=光谱仪自由…
28
常见问题与解决方案
目标=优化不收敛 · 面型突变 · 加工不可行
常见问题解决方案
29
综合提升
目标=多目标优化 · 人工智能辅助设计 · 自由曲面与超表面结合的前沿方向
综合提升目标=多目标优化
30
课程总结与项目实战
目标=知识体系回顾 · 设计报告撰写 · 项目答辩与评估标准
课程总结项目实战