教学内容和要求《光学系统设计》教学内容共分为四部分，对不同的内容提出不同的教学要求。(数字表示供参考的相应的学时数)第一部分 几何光学、像差理论1．几何光学基本定律和成像概念，球面和球面系统，理想光学系统（4）2．光学系统中的光阑，光能及其计算（2）3．像差理论（4）第二部分 光学系统设计概述1．现代光学设备对光学系统设计的要求，光电设备对光学系统性能与质量的要求，光学系统设计的评价标准，光学性能与加工成本的平衡和分配；光学系统设计的经济性；（2）2．光学系统设计的一般过程和步骤；光学系统总体设计；光学系统具体设计；关键元件的选择与设计；误差分配原则，常见的光学系统介绍。（3）要求：了解常见的光学系统类型，掌握光学系统设计的主要原则、设计思路及一般设计过程。第二部分 典型光学系统设计1．成像光学系统设计，像差，望远系统设计；显微系统设计；光盘光路设计（扫描系统设计）；（4）2．照明光学系统设计，设计要求，投影仪光路设计；（3）要求：了解不同类型的光学系统的设计侧重点，设计难点，掌握不同类型光学系统中应用的常见光路结构形式。第三部分 现代光学设计软件应用基础（OSLO LT）1．OSLO LT软件介绍及基础，坐标系，球面、反射镜、棱镜、光阑、折射率等主要元件及参数的设置。（2）2．上机实践，对OSLO LT软件进行实际操作并根据要求组建光路系统及作业总结。（2）3．薄透镜，双胶合透镜优化设计作业，上机实践和辅导讨论（6）4．带有转折的光学系统、棱镜系统建模（6）要求：深入理解应用光学理论中像差、色差等概念，掌握应用现代设计软件对成像光学系统进行设计的整个过程，可以使用软件进行光学系统结构布局、参数选取和优化设计，完成上机实践作业。第四部分 现代光学设计软件应用提高（Zemax）1．Zemax软件介绍，基本操作（2）2．ZPL扩展语言及应用（2）3．上机实践，Zemax软件光路组建，非球面参数及优化，利用ZPL语言进行光路追迹及优化（4）要求：了解Zemax软件的基本设计过程，掌握Zemax中组建光路，基本掌握ZPL语言的编写方法，能够用ZPL语言完成光线追迹等基本任务。感兴趣的同学可以完成扫描系统中非球面物镜的优化设计。第五部分 光学元件及制图（8）1．光学零件的加工工艺及制图标准（2）2．机械制图软件应用（2）3．光学零件制图及3D制图软件使用（4）实验（上机）内容和基本要求本课程有36学时的上机教学安排，要求在老师的辅导下，在上课时间到机房使用光学设计软件OSLO，Zemax以及CAD制图软件完成对3到4个光学系统光路进行优化设计作业和元器件制图。对学生能力培养的要求本课程属于光学工程专业课程，希望通过本课程的学习和实践使同学初步达到可以利用计算机软件进行简单的光学系统设计。不仅巩固在应用光学等基础理论课程中学习的光学设计概念，并能够在实际的设计任务中掌握分析设计情况的方法，掌握不同光学系统设计的主要矛盾，并在实际设计中探索总结设计经验初步掌握进行成像光学系统的优化设计方法。同时希望学生通过研究式的钻研、探索乃至犯错误的过程中，培养寻找与总结内在关系和规律的能力，培养在科学研究和事理处理上百折不挠、持之以恒的毅力和意志。提高他们开展科技活动和社会实践的能力以及开展科研工作的能力。

(无)

考试成绩还包括平时的作业、设计报告和讨论。

• 1. 应用光学，张以谟 主编，北京 机械工业出版社 19822. 光学设计，袁旭沧主编，北京理工大学出版社，19883. Optical system design, Kingslake, Rudolf, New York , 19834. OSLO Optics Reference v6.1, OSLO 软件用户手册5. 光学工艺手册