本学期“光学系统设计与工艺”课程采用线上spoc+线下的混合式教学方式。通过理论学习与上机实践,同学们将系统学习光学系统的像质评价指标、光学设计软件的使用方法、像差理论以及望远镜物镜、显微镜物镜、目镜、照相物镜等典型光学系统的设计方法和光学工艺的相关知识。通过对实际的复杂光学系统开展研讨型学习和设计,掌握分析和处理实际光学系统设计的能力.
(1)知悉和理解光学系统的像质评价方法和像差理论知识,掌握采用各种像质评价方法对光学系统开展成像质量评价等内容;
(2)能够利用初级像差理论解决光学系统初始参数求解的问题,解决光学设计软件的初始建模的问题,解决利用光学设计软件来评价光学系统成像质量的等问题;
(3)能够利用光学自动设计原理和程序方面的知识,以及国际主流光学设计软件Zemax,对望远镜物镜、显微镜物镜、目镜、照相物镜等典型光学系统的进行优化设计,形成一个光电仪器设计、光学系统设计工程师所拥有的光学系统设计与工艺的正确行为习惯、良好意识和思维模式;
(4)能够驾驭光学系统设计和技术领域的工程技术工作,具备公差分析的能力,具备光电仪器设计工程师的基本和良好的科学素养;
(5)学生分别完成以下研究型课题设计:
(i)星载离轴三反光学系统设计;
(2)星载星敏感器设计;
(3)智慧城市半球型超大视场广角监控镜头设计;
(4)直升机舰载助降光学系统设计;
(5)防电磁泄漏投影镜头设计。
本课程对校内学生开设为为研究型课程。课程成绩构成如下:
1.线上学习成绩(占总成绩30%):线上学习成绩包含三部分:(1)完成慕课课后作业、单元测试和期末考试,该部分占总成绩10%;(2)SPOC周测验,占总成绩10%;(3)线上课堂讨论活跃度和出勤情况占总成绩5%;
2.课程共性研究设计报告(占总成绩30%):按照课程进度要求完成典型光学系统设计,撰写设计报告,根据报告撰写内容及设计结果评分;
3.研究型课题设计报告(总成绩40%):课程将分为不同小组,完成研究型课题设计任务,开展小组答辩,每位同学完成设计报告。根据设计结果和报告撰写内容,并结合答辩表现,综合评分。
1.黄一帆,李林.光学设计教程[M].北京:北京理工大学出版社,2018
2.李林,黄一帆,王涌天.现代光学设计方法[M].北京:北京理工大学出版社,2015.
3.袁旭沧.光学设计[M]. 北京:北京理工大学出版社,1998.
4.ZEMAX manual.
5.李林,安连生. 计算机辅助光学设计的理论与应用[M]. 北京:国防工业出版,2002.
6.李林,黄一帆. 应用光学[M]. 北京:北京理工大学出版社,2017.