1、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)A課程編號(hào)： *課程名稱：光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)A學(xué)分： 3學(xué)時(shí) :48(其中實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 24)先修課程：應(yīng)用光學(xué)一、目的與任務(wù)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) A 是測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)的專業(yè)教育必修課，它主要是要讓學(xué)生學(xué)會(huì)掌握光電儀器設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識(shí)，學(xué)習(xí)光學(xué)設(shè)計(jì)的像差理論和像差校正方法，掌握國(guó)際上流行的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件的基本使用方法。本課程的主要任務(wù)是： 學(xué)習(xí)光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)方法和像差理論知識(shí)，掌握采用各種像質(zhì)評(píng)價(jià)方法來(lái)評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量；學(xué)習(xí)光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)原理和程序，并掌握國(guó)內(nèi)最為流行的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件 Zemax 的使用方法；掌握各類典型光學(xué)儀器的設(shè)計(jì)方法和步驟。二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配理論教學(xué)部分（

2、 24 學(xué)時(shí)）第一章光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià) (4 學(xué)時(shí) )§11概述§12共軸光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和光學(xué)特性參數(shù)§13用幾何像差評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量§14幾何像差的曲線表示§15用波像差評(píng)價(jià)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量第二章光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)原理和程序 (4 學(xué)時(shí) )§21概述§22光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)中的最優(yōu)化方法§23阻尼最小二乘法光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序§24怎樣使用阻尼最小二乘法程序進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)§25適應(yīng)法光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序§26怎樣使用適應(yīng)法程序進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)§27 Zemax 軟件的使用第三章薄透鏡系統(tǒng)的

3、初級(jí)像差理論 (4 學(xué)時(shí) )§31概述§32薄透鏡系統(tǒng)的初級(jí)像差方程式§33薄透鏡組像差的普遍性質(zhì)§34像差特性參數(shù) P， W，C的規(guī)化§35單透鏡的 P ， W ， C 和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系§36雙膠合透鏡組結(jié)構(gòu)參數(shù)的求解§37平行玻璃板的初級(jí)像差公式§38單透鏡像差性質(zhì)的討論§39光學(xué)系統(tǒng)消場(chǎng)曲的條件 Petzval條件第四章望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì) (4 學(xué)時(shí) )§41望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)§42用初級(jí)像差求解雙膠合望遠(yuǎn)物鏡的結(jié)構(gòu)參數(shù)§43用 Zemax軟件設(shè)計(jì)雙膠合望遠(yuǎn)物鏡§4

4、4高級(jí)像差§45二級(jí)光譜色差§46用 Zemax軟件設(shè)計(jì)其它望遠(yuǎn)物鏡§47望遠(yuǎn)物鏡像差的公差第五章顯微物鏡設(shè)計(jì) (3 學(xué)時(shí) )§51顯微物鏡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)§52顯微物鏡的類型§53低倍消色差顯微物鏡設(shè)計(jì)§54中倍消色差顯微物鏡設(shè)計(jì)§55顯微物鏡像差的公差第六章目鏡設(shè)計(jì) (3 學(xué)時(shí) )§61目鏡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)§62常用目鏡的型式和像差分析§63冉斯登、惠更斯和凱涅爾目鏡設(shè)計(jì)§64對(duì)稱式目鏡和無(wú)畸變目鏡設(shè)計(jì)§65廣角目鏡設(shè)計(jì)§66目視光學(xué)系統(tǒng)像差的公差第七章照相物鏡設(shè)

5、計(jì) (2 學(xué)時(shí) )§71照相物鏡的光學(xué)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)型式§72照相物鏡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)§73用 Zemax軟件設(shè)計(jì)雙高斯物鏡§74照相物鏡像差的公差實(shí)驗(yàn)上機(jī)教學(xué)部分(24 學(xué)時(shí) )（1）ZEMAX軟件使用 (4 學(xué)時(shí) )（2）光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià) (2 學(xué)時(shí) )（3）光學(xué)自動(dòng)設(shè)計(jì)程序使用（4 學(xué)時(shí)）（4）望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì)（ 4 學(xué)時(shí)）（5）顯微物鏡設(shè)計(jì)（ 2 學(xué)時(shí)）（6）目鏡設(shè)計(jì)（ 2 學(xué)時(shí)）（7）望遠(yuǎn)鏡物鏡和目鏡合成設(shè)計(jì)（2 學(xué)時(shí)）（8）照相物鏡設(shè)計(jì)（ 4 學(xué)時(shí)）三、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定考核：采用統(tǒng)一命題，統(tǒng)一閱卷，教研組集體復(fù)查, 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。成績(jī)?cè)u(píng)定：考試占 75%，上機(jī)

6、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及日?？己速|(zhì)疑等占 25%，按百分制給出最終成績(jī)。四、大綱說(shuō)明1. 本大綱是根據(jù)光電專業(yè)本科生對(duì)光電儀器中光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求，并適當(dāng)考慮我校教學(xué)改革要求而制定的。2. 在保證基本教學(xué)要求的前提下，教師可以根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和刪節(jié)。3. 本大綱適合于測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)。五、教材、參考書(shū)選用教材：黃一帆 , 李林 . 光學(xué)設(shè)計(jì)教程 M . 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 ,2009.參考書(shū)：1袁旭滄 .光學(xué)設(shè)計(jì) M.北京：北京理工大學(xué)出版社,1998.2李林 , 黃一帆 , 王涌天 . 現(xiàn)代光學(xué)設(shè)計(jì)方法 M . 北京 : 北京理工大學(xué)出版社 ,2009.3李林 ,安連

7、生 . 計(jì)算機(jī)輔助光學(xué)設(shè)計(jì)的理論與應(yīng)用M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社 ,2002.4李林 , 安連生 ,李全臣 ,黃一帆 . 應(yīng)用光學(xué) M.北京：北京理工大學(xué)出版社,2010.編寫(xiě)教師：李林責(zé)任教授簽字： XXX教學(xué)院長(zhǎng)簽字： XXX英文課程介紹 Optical Design ACourse Code:*Course Name:Optical Design AClass Hour: 48Credit: 3Course DescriptionThe objective of this course is to familiarize students with methods to design op

8、tical systems. Problems of how to design typical optical systems, such as telescopes, microscopes and camera lenses will be discussed by using software of Zemax in this course.The principles, applications and programming methods of optical design are systematically introduced in this course. The con

9、tents of the course include four parts: Part one introduces the image quality criteria which are the basic knowledge for design an optical system. Part two discusses the principle and programming of automatic optical design. Part three discusses the theories of the first order aberrations, which are very important for an optical designer. Part four introduces the methods of designing t