课程大纲

课程大纲

成像光学及Zemax光学设计

课程编码:4801390803X1P3001 英文名称:Imaging Optics and Optical Design 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业课 主讲教师:陈宇

教学目的要求
课程是为将来在光学设计领域中工作的科技工作者们打下较为坚实的基础。课程重点在于掌握初级波像差理论,掌握薄透镜像差理论,掌握典型镜头和典型光学部件的像差特征及像差规律,掌握校正像差的基本方法与思路,掌握光学镜头的优化设计原理与算法,掌握基本的光学设计方法,并能动手优化设计出3-4个简单至中等复杂程度的镜头。

预修课程
应用光学

大纲内容
第一章 单色像差概述 2.0学时 陈宇
第1节 五种单色像差的光线描述和波像差
第2节 像平面像差和出瞳面像差的关系以及阿贝正弦条件
第二章 球差 2.0学时 陈宇
第1节 波球差和球差系数以及透镜弯曲和球差平衡
第2节 镜分裂以及薄透镜的初级球差
第三章 彗差 2.0学时 陈宇
第1节 彗差与彗差系数、对称透镜、彗差与透镜弯曲
第2节 薄透镜的初级彗差系数、彗差与F-数和视埸
第四章 像散和场曲 2.0学时 陈宇
第1节 像散和像散系数
第2节 平场的基本理论
第五章 畸变 4.0学时 陈宇
第1节 波面倾斜
第2节 畸变和畸变系数
第3节 薄透镜的初级畸变系数
第六章 位置色差和消色差 4.0学时 陈宇
第1节 初级位置色差
第2节 初级位置色差系数
第3节 薄透镜的初级位置色差系数
第4节 消色差和消色差例
第七章 倍率色差 4.0学时 陈宇
第1节 初级倍率色差
第2节 初级倍率色差系数
第3节 薄透镜的初级倍率色差系数
第八章 二级色差 4.0学时 陈宇
第1节 光学玻璃的部分色散
第2节 消色差物镜中的二级光谱
第3节 长焦距物镜中的二级光谱
第4节 平场消色差物镜
第九章 双分消色差物镜 4.0学时 陈宇
第1节 双分消色差薄透镜
第2节 复消色差要求受到的限制
第3节 色差校正与弥散斑大小
第十章 几个光学部件的像差分析 4.0学时 陈宇
第1节 小气隙双分透镜
第2节 厚透镜的初级像差
第3节 鼓形透镜
第十一章 光学镜头的优化设计 4.0学时 陈宇
第1节 阻尼最小二乘法
第2节 边界条件的处理
第十二章 光学镜头的优化设计实践 4.0学时 陈宇
第1节 物镜设计

参考书
1、 现代光学设计方法 袁旭沧 1995年01月 北京理工大学出版社

课程教师信息
陈宇,长春理工大学光电工程学院教授,博士、硕士生导师,主要讲授应用光学及光学设计课程;主要研究方向为光学设计。