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目前位置:首頁 > 【大學教育課程】 > 工程技術學科 > 機械|儀表|工業|測繪


課程名稱:     光學系統設計與工藝
課程編號: MS_5309 系列: (大學)國家級課程
授課學校: 北京理工大學

授時:

全 59 講

授課語言: 中文

光碟版:

 2   片教程光碟(mp4檔)

其他說明: ..........
簡      介: 《光學系統設計與工藝》是光電信息和測控儀器等相關專業的核心專業課程。本課程將緊密聯繫理論與實踐,帶領大家學習光學系統的像質評價方法、光學設計理論,並學會運用國際..........
光碟版: NT$ 750 購 買:
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     《光學系統設計與工藝》是光電信息和測控儀器等相關專業的核心專業課程。本課程將緊密聯繫理論與實踐,帶領大家學習光學系統的像質評價方法、光學設計理論,並學會運用國際先進的主流光學設計軟件開展典型光學系統的設計。

  ——   課程團隊
 

課程概述

     《光學系統設計與工藝》是光電信息科學與工程和測控技術與儀器等專業的專業課。學習本課程要求學生具備必要的應用光學基礎知識。在光學系統設計與工藝課程中,介紹了光學系統的像質評價指標、光學設計軟件的使用方法、像差理論,介紹了望遠鏡物鏡、顯微鏡物鏡、目鏡、照相物鏡以及光學工藝等方面的設計方法和相關知識。通過本課程的學習,對樹立學生嚴肅認真的科學作風和理論聯繫實際的工程觀點,培養學生的科學思維能力、分析計算能力、實驗研究能力和科學歸納能力都有重要的作用。

      光學系統設計與工藝的教學內容主要分為三部分:第一部分內容包括光學系統的像質評價指標和像差理論基本知識。第二部分內容包括國際上最為流行的光學設計軟件ZEMAX的介紹和使用方法。第三部分內容包括望遠鏡物鏡、顯微鏡物鏡、目鏡、照相物鏡的設計方法以及光學工藝方面的知識。



授課目標

使學生能夠學習光學系統的像質評價指標和像差理論基本知識,瞭解並掌握國際上最為流行的光學設計軟件ZEMAX的介紹和使用方法,掌握望遠鏡物鏡、顯微鏡物鏡、目鏡、照相物鏡的設計方法以及光學工藝方面的知識。學習本課程可以為後續的專業課程學習打下堅實的基礎,對於培養新世紀的高素質科技人才具有非常重要的意義。



課程大綱


第一章 光學系統像質評價

概述,共軸光學系統的結構參數和光學特性參數,用幾何像差評價光學系統的成像質量,幾何像差的曲線表示,用波像差評價光學系統的成像質量

第01講 1.0 課程介紹 → 00:07:36
第02講 1.1 概述 → 00:09:57
第03講 1.2 光學系統的建模 → 00:12:39
第04講 1.3 幾何像差——色差 → 00:14:49
第05講 1.4 幾何像差——球差 → 00:13:28
第06講 1.5 幾何像差——軸外像差(1) → 00:13:49
第07講 1.5 幾何像差——軸外像差(2) → 00:11:59
第08講 1.6 幾何像差——像差曲線 → 00:13:02
第09講 1.7 波像差和分辨率 → 00:16:15
第10講 1.8 光學傳遞函數及其他像質評價指標 → 00:18:35



第二章 光學自動設計原理和程序

概述,光學自動設計中的最優化方法,阻尼最小二乘法光學自動設計程序,怎樣使用阻尼最小二乘法程序進行光學設計,適應法光學自動設計程序,怎樣使用適應法程序進行光學設計

第11講 2.1 光學自動設計數學模型 → 00:16:10
第12講 2.2 光學自動設計最優化方法 → 00:13:53
第13講 2.3 光學自動設計程序特點 → 00:09:11
第14講 2.4 典型光學自動設計軟件 → 00:12:03



第三章 光學設計軟件應用

光學自動設計軟件概覽,ZEMAX軟件介紹,ZEMAX軟件功能

第15講 3.1 光學自動設計軟件概覽 → 00:13:17
第16講 3.2 ZEMAX軟件介紹 → 00:08:29
第17講 3.3 ZEMAX軟件功能 → 00:20:12
第18講 3.4 ZEMAX軟件的使用1 → 00:20:00
第19講 3.5 ZEMAX軟件的使用2 → 00:14:06
第20講 3.6 ZEMAX軟件的使用3 → 00:15:08
第21講 3.7 ZEMAX軟件-光學自動設計1 → 00:19:28
第22講 3.8 ZEMAX軟件-光學自動設計2 → 00:16:31



第四章 薄透鏡系統的初級像差理論

概述,薄透鏡系統的初級像差方程式,薄透鏡組像差的普遍性質,像差特性參數P,W,C的規化,單透鏡的像差特性參數和結構參數的關係,雙膠合透鏡組結構參數的求解,平行玻璃板的初級像差公式,單透鏡像差性質的討論,光學系統消場曲的條件——Petzval條件

第23講 4.1 初級像差方程式 → 00:16:16
第24講 4.2 像差特性參數 → 00:13:11
第25講 4.3 初級像差性質 → 00:12:19
第26講 4.4 像差特性參數P,W,C 歸化 → 00:08:59
第27講 4.5 單透鏡像差特性參數和結構參數的關係 → 00:12:05
第28講 4.6 雙膠合透鏡組像差特性參數和結構參數的關係 → 00:08:49
第29講 4.7 平行玻璃板的初級像差 → 00:07:15
第30講 4.8 單透鏡像差性質討論1 → 00:11:13
第31講 4.9 單透鏡像差性質討論2 → 00:09:13
第32講 4.10 消場曲的條件 → 00:07:20



第五章 望遠物鏡設計

望遠物鏡設計的特點,用初級像差求解雙膠合望遠物鏡的結構參數,用Zemax軟件設計雙膠合望遠物鏡,高級像差 ,二級光譜色差,用Zemax軟件設計其它望遠物鏡,望遠物鏡像差的公差

第33講 5.1 望遠鏡物鏡特點 → 00:10:00
第34講 5.2 望遠鏡物鏡結構形式 → 00:10:25
第35講 5.3 用初級像差求解雙膠合望遠鏡結構參數 → 00:13:06
第36講 5.4 雙膠合望遠鏡設計實例 → 00:18:26
第37講 5.5 反射式望遠物鏡設計 → 00:09:53
第38講 5.6 反射式望遠鏡物鏡設計實例 → 00:14:27
第39講 5.7 二級光譜色差及望遠鏡物鏡公差 → 00:12:45



第六章 顯微物鏡設計

顯微物鏡設計的特點,顯微物鏡的類型,低倍消色差顯微物鏡設計,中倍消色差顯微物鏡設計,顯微物鏡像差的公差

第40講 6.1 顯微鏡物鏡的特點 → 00:06:53
第41講 6.2 顯微鏡物鏡光學特性 → 00:19:00
第42講 6.3 顯微鏡物鏡的類型 → 00:10:06
第43講 6.4 顯微鏡物鏡的類型-續 → 00:13:45
第44講 6.5 顯微鏡物鏡設計 → 00:13:53
第45講 6.6 顯微鏡物鏡設計實例 → 00:16:09



第七章 目鏡設計

目鏡設計的特點,常用目鏡的型式和像差分析,冉斯登、惠更斯和凱涅爾目鏡設計,對稱式目鏡和無畸變目鏡設計,廣角目鏡設計,目視光學系統像差的公差

第46講 7.1 目鏡設計特點 → 00:10:16
第47講 7.2 目鏡設計的像差特點 → 00:14:24
第48講 7.3 常用目鏡的型式和像差分析(1) → 00:14:09
第49講 7.4 常用目鏡的型式和像差分析(2) → 00:08:14
第50講 7.5 廣角目鏡特點及目鏡公差 → 00:14:47
第51講 7.6 對稱式目鏡設計實例 → 00:14:14


第八章 照相物鏡設計

照相物鏡的光學系統和結構型式,照相物鏡設計的特點,用Zemax軟件設計雙高斯物鏡,照相物鏡像差的公差

第52講 8.1 照相機的特點 → 00:18:08
第53講 8.2 照相物鏡基本結構型式演變 → 00:19:31
第54講 8.3 照相物鏡基本結構型式 → 00:22:53
第55講 8.4 變焦距照相物鏡 (1) → 00:11:49
第56講 8.5 變焦距照相物鏡 (2) → 00:15:15
第57講 8.6 照相物鏡設計流程及設計公差 → 00:15:05



第九章 光學工藝

光學材料,光學加工圖紙

第58講 9.1 光學材料 → 00:13:03
第59講 9.2 光學加工圖紙 → 00:14:07

 

 

 

課程編號 課 程 名 稱 集 數(全) 主講人(單位) 課程系列
  MS_5214  應用光學  全 66  集  北京理工大學 國家級課程 
  MS_3186  壓鑄工藝及模具設計  全 32  集  陝西國防工業職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5158  激光原理與技術  全 31  集  廈門大學 國家級課程 
  MS_5416  機械製圖及數位化表達  全 107  集  北京理工大學 本科國家級課程 
  GS_6824  機械製造裝備設計  全 40  集  大連理工大學 本科國家級課程 
  SR_8552  機械製造概論  全 57  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  SR_2533  機械製造技術基礎  全 29  集  東北大學 國家級課程 
  SR_1606  機械製造技術基礎  全 89  集  吉林大學 大學學術課程 
  MS_5118  機械製造技術基礎  全 75  集  太原理工大學 國家級課程 
  GS_2049  機械零部件造型與測繪  全 174  集  無錫職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_3192  機械零部件造型與加工  全 72  集  鄂爾多斯生態環境職業學院 本科國家級課程 
  GS_6891  機械零件常規加工  全 134  集  九江職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_8550  機械設計基礎  全 37  集  石油大學 遠距教育課程 
  SR_8551  機械設計基礎  全 36  集  電子科技大學 遠距教育課程 
  SR_8608  機械設計基礎  全 21  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  SR_8609  機械設計基礎  全 64  集  西安交通大學 遠距教育課程 
  MS_5290  機械設計  全 123  集  西北工業大學 國家級課程 
  GS_3547  機械產品檢測與品質控制  全 86  集  湖南工業職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_1605  機械理論力學  全 66  集  吉林大學 大學學術課程 
  MS_3365  機械振動  全 48  集  西北工業大學 本科國家級課程 
  SR_8564  機械原理  全 44  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  SR_2531  機械原理  全 49  集  瀋陽航空航天大學 國家級課程 
  MS_5117  機械原理  全 260  集  西北工業大學 國家級課程 
  GS_2526  機械工程測試與控制技術  全 112  集  東南大學 本科國家級課程 
  SR_8547  機械工程測試技術  全 43  集  上海交通大學 遠距教育課程 
  MS_5352  機械工程控制基礎  全 41  集  東北大學 國家級課程 
  MS_5382  機床數控技術  全 53  集  南京航空航太大學 國家級課程 
  SR_8606  熱能與動力機械測試技術  全 36  集  西安交通大學 遠距教育課程 
  SR_1600  熱能與動力機械基礎  全 50  集  吉林大學 大學學術課程 
  SR_8600  模具設計與製造基礎  全 33  集  山東大學 遠距教育課程 
  MS_5388  數控銑床-加工中心加工工藝程式設計與操作  全 40  集  新鄉職業技術學院 國家級課程 
  GS_6735  數控程式設計與加工技術  全 99  集  常州機電職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5473  數控設備故障診斷與維修  全 36  集  河南工業技術學院 國家級課程 
  MS_5472  數控車削加工技術與技能  全 44  集  職教建設委員會 國家級課程 
  GS_6880  數控車削加工及品質保證  全 51  集  四川工程職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_6853  數控加工程式設計及操作  全 78  集  重慶工業職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_6728  數控加工工藝  全 27  集  廣東機電職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_3941  銅合金鑄件鑄造技術  全 165  集  陝西工業職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5155  遙感技術應用及發展  全 12  集  武漢大學 本科國家級課程 
  MS_5153  製造過程故障診斷技術  全 99  集  長安大學 國家級課程 
  SR_1587  製造工程基礎  全 50  集  清華大學 大學學術課程 
  GS_2250  精密機械設計基礎  全 187  集  天津大學 本科國家級課程 
  MS_5288  精密機械設計  全 52  集  武漢大學 國家級課程 
  SR_8639  精密和超精密加工技術  全 24  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_3119  構型設計製圖  全 96  集  華南理工大學 本科國家級課程 
  GS_3953  零件的普通車削加工  全 63  集  長春職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_8635  電子測量與智能儀器  全 32  集  浙江大學 遠距教育課程 
  GS_3289  感測器技術及應用  全 58  集  北京航空航太大學 本科國家級課程 
  MS_1033  微納加工技術  全 32  集  清華大學 國家級課程 
  MS_3122  塑料模具設計與製造  全 30  集  陝西國防工業職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_3222  傳感器應用技術  全 101  集  深圳職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_1581  傳感器網絡與物聯網  全 55  集  山東大學 大學學術課程 
  SR_1580  傳感器技術及應用  全 79  集  北京航空航天大學 大學學術課程 
  MS_5282  傳感器技術  全 101  集  (武漢大學 國家級課程 
  MS_3110  集成傳感器  全 49  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_3182  開心學UG·輕鬆做設計  全 63  集  內蒙古工業大學 本科國家級課程 
  MS_3200  超短脈衝激光技術  全 44  集  北京工業大學 本科國家級課程 
  SR_1577  測試技術  全 47  集  中國地質大學 大學學術課程 
  SR_8626  測量儀表及自動化  全 51  集  石油大學 遠距教育課程 
  GS_3397  智慧型儀器  全 35  集  吉林大學 本科國家級課程 
  SR_2636  設計快速表現  全 20  集  瀋陽航空航天大學 國家級課程 
  SR_2633  產品開發設計  全 23  集  遼寧科技大學 國家級課程 
  GS_3608  產品工學設計  全 45  集  深圳職業技術學院 本科國家級課程 
  SR_8625  現代機械設計方法  全 25  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5092  現代儀器分析  全 40  集  福建農林大學 國家級課程 
  MS_3172  現代設計方法學  全 49  集  華北電力大學 本科國家級課程 
  MS_3130  焊條電弧焊技術與應用  全 39  集  長春汽車工業高等專科學校 本科國家級課程 
  SR_1564  焊接結構學  全 76  集  哈爾濱工業大學 大學學術課程 
  GS_7212  液氣壓傳動與控制  全 45  集  貴州大學 本科國家級課程 
  SR_1563  控制工程基礎  全 53  集  清華大學 大學學術課程 
  MS_3051  控制工程基礎  全 66  集  (清華大學 本科國家級課程 
  GS_4218  航空零件數控銑削加工  全 114  集  成都航空職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5528  納米材料表徵技術  全 39  集  (蘇州大學 國家級課程 
  MS_5367  納米技術  全 55  集  哈爾濱工業大學 國家級課程 
  MS_5541  特種設備焊接工藝評定及規程編製  全 66  集  常州工程職業技術學院 國家級課程 
  GS_3483  特種加工技術  全 25  集  深圳職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_3262  流體機械基礎  全 75  集  清華大學 本科國家級課程 
  MS_5314  品質管制  全 29  集  四川大學 國家級課程 
  GS_6148  金屬零件手工製作與測量  全 147  集  成都航空職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_6716  金屬塑性加工原理  全 104  集  中南大學 本科國家級課程 
  MS_5260  金屬材料學  全 75  集  西北工業大學 國家級課程 
  GS_3736  金屬材料熱處理  全 52  集  中南大學 本科國家級課程 
  GS_4350  金屬材料成形基礎  全 46  集  河南科技大學 本科國家級課程 
  MS_5235  金屬材料及熱處理  全 61  集  中國地質大學 國家級課程 
  MS_3146  金屬材料及其應用  全 59  集  西北工業大學 本科國家級課程 
  SR_8574  金屬工藝學  全 32  集  哈爾濱工業大學 遠距教育課程 
  MS_5179  金屬工藝學  全 74  集  武漢理工大學 國家級課程 
  MS_5178  物理光學  全 66  集  哈爾濱工業大學 國家級課程 
  GS_3580  板材沖壓成形技術  全 109  集  邢臺職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_5982  典型機械加工工藝方法及機床  全 112  集  無錫職業技術學院) 本科國家級課程 
  GS_6654  使用通用機床的零件加工  全 149  集  深圳職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_2103  使用加工中心的零件加工  全 337  集  常州輕工職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5526  系統工程導論  全 27  集  南京航空航天大學 國家級課程 
  GS_4215  沖壓模具設計與製造  全 382  集  成都航空職業技術學院 本科國家級課程 
  GS_2837  沖壓模具設計及主要零部件加工  全 88  集  天津輕工職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5525  沖壓與塑壓成形設備  全 43  集  四川化工職業技術學院 國家級課程 
  GS_3905  沖壓工藝模具及設備  全 52  集  浙江機電職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5429  沖壓工藝與模具設計  全 87  集  成都工業學院 國家級課程 
  GS_2622  沖塑模具設計與製造  全 110  集  武漢職業技術學院 本科國家級課程 
  MS_5428  冷沖模設計  全 76  集  常州機電職業技術學院 國家級課程 
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