光学课程设计大纲

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1、《光学软件课程设计》教学大纲适用专业：光电、通信工程、电子信息工程专业（学分：1学分，学时：20学时）一、课程的性质和任务光学软件课程设计是在学习工程光学，光学等基础课程的基础上，基于光学软件进行光学系统的设计，让学生了解光学设计屮的主要环节，掌握光学系统的设计、开发的基木方法，以便今后从事光学仪器的设计、研发工作。通过光学软件课程设计，以求达到如下目的：1）要求综合运用工程光学课程屮所学到的理论知识，独立完成一个设计课题。2）通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。3）培养

2、学生严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。二、课程的教学内容题目1:双高斯物镜的优化设计设计一组双高斯物镜镜头，镜头的技术指标要求如下：1、焦距：f'=40mm；2、相对孔径D/f'不小于1/2；3^视场5、在可见光波段设计（取d、F、C三种色光，d为主波长）；6、成像质量,MTF轴上＞35%@100lp/mm,轴外0.707＞25%@100lp/mmo7、校正球差、色差、场曲、像散。在满足前面要求的前提下，尽可能减少镜头的片数，在相同的结构情况下，MTF值越高越好。题目2：摄影物镜的优化设计镜头的

3、技术指标要求如下1、焦距：f‘二12mm；2、相对孔径D/f'不小于1/2.8；3、图像传感器为1/2.5英寸的CCD,成像面大小为4.29mmX5.76mm；4、后工作距＞6mm5、在可见光波段设计（取d、F、C三种色光,d为主波长）;6、成像质量，MTF轴上>40%@100lp/mm,轴外0.707>35%@100lp/nrnu7、最大畸变〈1%在满足而面耍求的而提卜：尽可能减少镜头的片数，在相同的结构情况F,MTF值越高越好。三、课程的教学基本要求1）要独立完成设计任务，通过课程设计，锻炼自

4、己综合运用所学知识的能力，并初步掌握镜头优化设计的方法和步骤。2）学会查阅资料和手册，根据我们的设计冃标，选择合适的初始结构。3）ZEMAX是一套综合性的光学设计仿真软件，它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集小在一起，学生可以运用是ZEMAX进行镜头的优化设计,并对设计的镜头系统进行像质评价。4）学会进行镜头优化设计及像差分析，并得岀像质评价报告。5）能够写出完整的课程设计总结报告。四、课程的学时分配教学内容进度布置任务，仿真软件介绍第一周学习ZEMAX像差控制和优化方法第一周查

5、询资料，确定初始结构，并进行优化设计第二周验收设计结果第三周验收课程设计报告第四周五、实践性教学环节（含实验、设计、实习等）的内容安排及要求（1）设计报告需包含：设计要求、初始结构选择与分析、像差校正、评价函数的设置、优化方法的选择、像差结果分析与评价报告、总结与体会、参考文献和辅助软件。①说明设计题目及耍求。②对题目进行剖析并选择合适的初始结构。③对初始结构的像差结果进行分析，与我们设计目标进行比较。①根据选择的初始结构，进行像差控制和优化设计②对设计优化结果给出像质评价报告并与我们的设计目标进

6、行比较。③写出自己在仿真的过程中遇到的问题、如何排除故障以及仿真结果。④写出口己在这一次课程设计中的心得体会。（2）设计报告中，标题均采用三号黑体，内容均采用小四号宋体。六、主要参考书[1]《工程光学设计）》（第3版），萧泽新编著，电子工业出版社,2006年。[2]《光学设计教程》，黄以帆，李林著,北京理工大学岀版社,2008年。[3]《基TZEMAX的光学设计教程》，黄振永著，哈尔滨工程大学出版社。七、其他说明1.考核内容包括：设计能力、仿真结果、设计结果检验情况、总结报告情况、岀勤情况、设计和

7、调试过程的学习态度等。2.成绩评定：序号评价指标满分值1任务书及设计要求全面、准确102初始结构的选择及其论证充分、合理103进行像差控制和优化设计，优化合理104像质评价报告详细、准确155设计结果，基本指标的实现256相同像质情况下，片数少、材料普通107报告结构合理、规范，条理清晰108课程设计过程小的学习态度认真、出勤率高109总评1003.课程设计实施过程中，时间进度安排以第四项内容作为参考，实际可依据学生的课程安排情况，灵活调整时间开展。