应用光学课程设计(终)

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应用光学(工程光学)课程设计指导书(ZEMAX)

图 22 玻璃参数设定双胶合玻璃组材料的选择参加《光学设计》（刘钧、高明编）P261-262 的附录。 Semi-Diameter 径向半径参数设定：其下拉菜单如图 23 所示。 Automatic：表示它由系统自动确定，在优化时可以改变； Fixed：表示它是固定值，在优化时不能改变； Pick up：通过设定与相应面的径向半径相同来设定； Maximum：表示由系统自动确定统一的最大径向半径，在优化时可以改变；
D=10mm； f ' =50mm； 2ω = 10° ；工作波段：0.486~0.656 μm 。
第一步骤：打开并熟悉 ZEMAX 软件
通过鼠标左键双击桌面的图标快捷键次打开后的界面如图 1 所示，它是软件的主窗口。
标题框
打开 ZEMAX-EE 软件。首
菜单框
编辑窗口
工具框
图 1 主窗口界面如图 1 所示，标题为“Lens Data Editor”的窗口为透镜数据编辑窗口。该窗口可用来编辑透镜组的很多参数，如曲面面型（Type）、曲率半径（Radius）、透镜厚度（Thickness）、玻璃材料（Glass）、径向半径（Semi-Diameter）等参数。
注意：在“Field Data”视场编辑窗口中输入的半视场，而不是全视场。修改后的界面如图 8 所示。
三、修改工作波长值
因为任务书要求工作波段为 0.486~0.656 μm ，所以，我们在“Wavelength Data”

应用光学课程设计-1-40

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.54

棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm；

棱镜和材料: 施密特屋脊棱镜(k = 3.04) 材料：k9

目镜：2-35

N0.2 10 倍炮对镜：

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.55

棱镜出射面与分划板距离：a = 42mm；

棱镜和材料: 靴型屋屋脊棱镜(k = 2.98)，材料：k9

目镜：2-35

N0.3 10 倍潜望镜：

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.55

棱镜出射面与分划板距离：a = 45 mm；潜望高：300 mm

棱镜和材料: 普罗11型棱镜(k = 3.0)，材料：k9

目镜：2-35

N0.4 10 倍潜望镜：

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.575 ，

棱镜出射面与分划板距离：a = 45 mm；潜望高：300 mm

棱镜和材料: 五角屋脊棱镜(k = 4.233)，材料：K9

目镜：2-35

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.64

棱镜出射面与分划板距离：a = 10 mm；

棱镜和材料: D1J-450屋脊棱镜(k = 3.552)，材料：Bak7

目镜：2-35

N0.6 10 倍观察镜：

视场：; 出瞳直径：d = 5mm ; 镜目距：p = 25mm 分辨率：; 渐晕系数：k = 0.64

应用光学课程设计

一、设计题目

双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）

二、本课程设计的目的和要求

1、综合运用课程的基本理论知识，进一步培养理论联系实际的能力和独立工作的能力。

2、初步掌握简单的、典型的、与新型系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、像差曲线绘制、光学零件技术要求等。

3、巩固和消化课程中所学的知识，初步了解新型光学系统的特点，为学习专业课与进行毕业设计打下好的基础。

三、设计技术要求

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：

1、望远镜的放大率Γ＝6倍；

2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；

3、望远镜的视场角2ω＝8°；

4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；

5、棱镜最后一面到分划板的距离 14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm。

6、lz′=8～10mm

四、设计报告撰写内容

本课程设计要求以设计报告形式完成以下工作：

1、认真学习相关像差理论和光学设计知识，做好笔记，完成例题作业并上交；

2、根据所讲内容进行本设计具体参数以及结构形式的选择，说明选择理论依据；

3、进行本设计的外形尺寸计算，要求写明计算过程；

4、使用PW法进行初始结构参数r、d、n的求解，要求写明计算过程；

5、计算本设计的像差容限，使用Tcos软件完成设计的模拟和计算，手工修改结构参数进行像差的校正；

6、绘制相应的像差曲线图和计算数据报表；

7、写出本次课程设计的心得体会。

第5章望远系统设计范例

应光设计报告(望远镜设计)

选题 (2)

应用背景 (2)

设计参数的确定 (2)

设计 (3)

望远镜光路示意图 (3)

外形尺寸计算（含棱镜） (3)

物镜的选型 (6)

目镜的选型 (10)

优化 (12)

物镜和棱镜的优化 (12)

目镜的优化 (21)

零件图 (27)

总结 (29)

参考文献 (31)

1.选题

1.1 应用背景

望远镜是一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到。望远镜的第一个作用是放大远处物体的张角，使人眼能看清角距更小的细节。望远镜第二个作用是把物镜收集到的比瞳孔直径（最大8毫米）粗得多的光束，送入人眼，使观测者能看到原来看不到的暗弱物体。因此，望远镜在我们的日常生活中得到了广泛的应用。查阅资料得知，手持望远镜的倍率一般不超过十倍，倍数过高容易由于手的抖动导致的难以看清图像。本课题所要设计的望远镜所满足的主要功能是日常生活中的望远，如在旅游景点，演唱会，体育场看台等所需要的望远功能。

1.2设计参数的确定

根据1.1所述应用背景，参考了一些网上的设计参数并稍作调整，本课题采用放大率8倍，视场角2w=6°入瞳直径40mm，物镜相对口径1:6。转向系统采用普罗型Ι型棱镜

2.设计2.1望远镜光路示意图

图2-1

2.2外形尺寸计算

(1)物镜焦距

f1′=40mm×6=240mm

(2)目镜焦距

f2′= f1′/Γ=30mm

(3)入瞳直径

D1=40mm

(4)出瞳直径

D1′=D1/Γ=5mm

(5)视场光阑直径

D3=2 f1′tanω=25.16mm

华中科技大学应用光学课程设计

[华中科技大学]

应用光学课程设计步枪瞄准镜的光学设计

院系：光学与电子信息学院

姓名：

班级：

2014年7月2日星期三

一.选题背景及参数说明

1.1选题背景及意义 (2)

1.2瞄准镜主要技术指标及说明 (2)

二. 外形尺寸计算

2.0瞄准镜系统主要结构 (3)

2.1物镜初始结构参数计算 (4)

2.2目镜的选取 (8)

2.3场镜设计 (8)

2.4分划板 (8)

2.5转像系统设计 (9)

三. ZEMAX优化

3.1物镜优化 (13)

3.2目镜优化 (18)

3.3转像系统双胶合透镜优化 (24)

3.4场镜优化 (30)

3.5系统结果 (33)

四．零件图 (35)

五．总结与心得体会 (38)

参考文献 (39)

步枪瞄准镜的光学系统设计

一.选题背景及参数说明

1.1选题背景及意义

各类枪支在现代战争中起着举足轻重的作用，而枪支射击的精度与瞄准系统密切相关节省弹药，命中率更高的枪械将提高战争的战胜概率更早地结束战争。其意义是显而易见的。

枪用瞄准镜的运用已有百余年的历史。在两次世界大战中已显露出它的战绩，瞄准镜先在狙击枪上得到运用。以后扩展到步枪以至于手枪上"去年美军对伊战争中，美伊双方均用狙击枪配瞄镜给予对方以相当杀伤。

瞄准镜瞄准的原理是采用分划与远处目标两点重合的对准方式，它将远处目标成像在分划面上并与分划重合，再通过目镜放大，使人眼能同时看清分划和远处目标，加上有倍率的望远系统将远处目标放大使馆即视角放大，俗称拉近，以便详细观察和精确瞄准"传统的机械瞄具瞄准的原理是采用枪上照门准星与远处目标三点重合对准方式，而照门，准星及目标三者到人眼的距离不同，要同时清晰地看见三者较困难，并且要求三者处于一条直线上，因此瞄准精度差，瞄准速度慢，尤其是对运动目标"。[参考文献4]

(吕军)课程设计--设计8倍观察镜

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩

课程名称应用光学课程设计指导教师杨菁

院（系）理学院专业班级光信11-1班

学生姓名聂鸿坤学号 200111021023 设计日期

课程设计题目设计一个8倍的观察镜

一、光学系统的技术要求

全视场： 2ω=6°

出瞳直径： D ´=5mm

出瞳距离： l z ´=20mm

分辨率： α=6"

渐晕系数： k =0.61

棱镜的出射面与分划板之间的距离： a =15

棱镜为列曼屋脊棱镜，材料已知为K9；目选为2-28

二、目镜的计算

目镜是显微系统和望远系统非常重要的一个组成部分，但目镜本身一般不需要设

计，当系统需要使用目镜时,只要根据技术要求进行相应类型的选取即可。

根据已知的视放大率求出2ω´，即：

tan ω´=Γ·tan ω,代入以上数据可求出ω´=22°44´，所以2ω´=45°28´。本次所

用目镜已知为目镜2-28，从《光学仪器设计手册》上可以得到相关数据，如：目镜

焦距'2f =20.216，目镜系统的厚度d 目=29等

三、物镜的计算

1、根据目镜焦距'2f 求取物镜焦距'1f ：

由 Γ='1f /'2f 带入数据可得：'1f =20.216×8=161.728mm

2、物镜的通光口径：

由Γ= D/ D ´带入数据得: D=5×8=40mm

3、物镜的相对孔径D/'1f :

根据题目所给的视场大小和相对孔径的大小可选为双胶合物镜，其结构如下图：

相对孔径：D/'1f =40/161.278=0.2437mm

四、计算分划板

1、分划板的直径：

D 分=2tan ω×'1f =2×tan 3×161.728=16.95mm

应用光学课程设计指导书_2010

应用光学课程设计指导书

何平安编

武汉大学电子信息学院

2010年3月

应用光学课程设计任务书

一、课程设计题目

内调焦准距式望远系统光学设计

二、设计要求

内调焦准距式望远系统是工程用水准仪的照准望远镜，其作用是观察和照准目标。要求仪器体积小、重量轻，便于携带，成像清晰，使用和保养方便。

具体技术要求如下：

放大率：Γ≥ 24⨯加常数：c = 0

分辨率：ϕ≤ 4"最短视距：Ds≥2m

视场角：2w≤ 1.6︒筒长：LT≤195mm

乘常数：k = 100

三、设计题纲

1、技术参数选择；

2、外形尺寸计算；

3、结构选型；

4、初始结构参数求解；

5、像差校正；

6、绘制光学系统图与光学零件图；

四、计划进度

1、布置任务，专题讲座 2.0h+2.0h

2、参数选择及外形尺寸计算 3.5 h+4.0h

3、结构选型与初始结构参数求解 4.0h+8.0h

4、像差校正与像差自动平衡 4.0h+8.0h

5、目镜选择及缩放0.5h+1.0h

6、绘制光学系统图和光学零件图 2.0h+12.0h

7、编写设计报告 2.0h+10.0h

共计18h+45h

五、考核方式

考勤与表现＋完成任务情况＋报告、图纸评分

第一章内调焦准距式望远系统

内调焦准距式望远系统是各种工程水准仪的主要部件之一，其主要作用是观察并照准竖立在测站上的水准标尺。照准标尺目标后，通过标尺像上的视距丝，读取分划板上视距丝对应的标尺读数，即可得到标尺到仪器转轴的距离及标尺与仪器间的高度差。

§1-1 望远镜的调焦

望远镜的调焦是通过移动光学系统中某光学元件的位置，使远近不同位置的物体都能清晰地成像在分划板上。望远镜的调焦有如下二种方式：

应用光学课程设计

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩

课程名称应用光学课程设计指导教师

院（系）专业班级

学生姓名学号 200911021033 设计日期

课程设计题目（二）设计一个10倍的双目望远镜

一．设计题目要求：

设计一个10倍的双目望远镜，其设计要求如下：（1）视放大率 10x

Γ= （2）全视场 26o

ω=

（3）岀瞳直径 '

4D mm =

（4）岀瞳距离

'11z l mm

（5）鉴别率 "

6α=

（6）渐晕系数 0.6k = （7）棱镜的出射面与分划板之间的距离 28.3a = （8）选取普罗I 型棱镜，其棱镜材料为BKA7 （9）选用目镜类型为 2-28

二．拟定系统的原理方案

光学系统初步设计的第一步工作就是拟定系统的结构原理图。下面，结合仪器的光学性能和技术来简单讨论系统的结构。

（1）双目望远镜由一个物镜，两个棱镜，一个分划镜和一组目镜组成。（2）光学系统为了便于观察，系统应成正像，所以必须加入倒像系统。三．光学系统的外形尺寸计算（一）目镜的计算

目镜是望远镜系统非常重要的一个组成部分，但是目镜本身不需要设计，当系统需要使用目镜时，只要根据技术要求进行相应类型的选取即可。

1.已知本次设计的观察镜的视放大倍率Γ及视场角2ω，求出'2ω，即

'tg tg ωωΓ=

则 '22()arctg tg ωω=Γ⨯

2.因为目镜有负畸变（3%:5%），所以实际应取：

'22()2()5%arctg tg arctg tg ωωω=Γ⨯+Γ⨯⨯

由上式可以求得

'258.08o ω=

3.然后求目镜的焦距

本次选用目镜2-28，其各项值据《光学仪器手册》可以查得：

应用光学课程设计

应用光学是现代光学的一个重要分支，涉及到了光学基础理论及

其在生物医学、通讯、计算机等领域中的应用。如何进行应用光学课

程设计，使学生在学习过程中更好地掌握光学知识并具备应用能力，

是一个需要认真思考和操作的过程。

一、确定教学目标

教学目标是教学制定的基础和出发点，也是评价教学结果的标准。在设计应用光学课程时，需要针对学生的学习阶段和学科性质设定不

同的教学目标。比如在本科生阶段，可重点培养学生基本光学知识的

掌握和理解、实验能力的培养及其应用能力；研究生阶段，则需着重

培养学生的研究能力和科学精神。

二、制定教学计划

制定教学计划涉及到课程设置、教材选择、课堂教学和实验等方面。需要根据教学目标和课程实际情况设计，具体包括以下几个方面：（1）课程设置

应用光学是一个较为宽泛的学科，如果将各方面内容都进行深入

探究，则需要非常长的时间才能全面掌握。因此，设计应用光学课程

时需要将内容集中在某些重点部分进行深入研究，同时涉及到不同领

域的案例分析，注重实际应用场景。比如，可以侧重深入研究激光的

原理及其应用、生物光学、光波导等方面。

（2）教材选择

针对不同的教学阶段，应选择适合的教材。对于本科生，教材要

求具有教学内容完整、操作性强和难易度适中等特点；对于研究生，

可以适当引入经典文献和前沿研究成果，要求能够掌握当代光学学科

的前沿领域和研究进展。

（3）课堂教学

课堂教学应通过多种方式来实现。包括讲授、问答、互动、案例

分析等。通过讲授，让学生系统地掌握各个方面的知识；通过互动，

让学生参与到教学当中，培养学生的积极性；通过案例分析，让学生

应用光学课程设计-张一鸣

应用光学课程设计——火炮周视瞄准镜设计

学院：光电学院

班级：04011609

姓名：张一鸣

学号：1120161069 日期：2017年9月10日

一、火炮周视瞄准镜概述 (1)

二、光学系统的技术要求 (1)

1.1光学系统特性的主要参数 (1)

1.2主要参数的大致说明 (2)

三、光学系统的设计计算内容 (2)

四、光学系统的参数总结 (11)

五、光学系统的原理示意图 (12)

六、工程伦理与职业道德 (12)

七、环境与可持续性 (13)

八、技术与社会 (13)

九、法律与法规 (13)

十、个人与团体 (14)

十一、参考文献 (14)

十二、附录 (14)

棱镜转动定理 (14)

一、火炮周视瞄准镜概述

火炮周视瞄准镜作为一种广泛应用于军事领域的、起着重要作战作用的军用

瞄准镜，可以配备于多种作战炮类武器，比如加农炮、加榴炮、火箭炮、榴弹炮等等。它可以用于车内观察，也可以标定方向，它与高低脚装定装置一起构成独立线式火炮瞄准具。火炮周视瞄准镜，顾名思义，具有周视性能，从而可以达到扩大观察范围，全方位观察周围情况的目的。并且由于其自身设计的原因，我方炮兵不用改变自己的位置和方向，就可以观察到四周，并且可以精确的指示目标和瞄准射击。因此，周视瞄准镜是一种使用的军用光学仪器。

二、光学系统的技术要求

2.1光学系统特性的主要参数：

视放大率： ⨯=Γ7.3

物方视场角： ︒=102ω

出瞳直径： mm D 4'=

出瞳距离： mm l z 20'≥

潜望高： mm H 185=

要求成正像：

光学系统要求实现：俯仰瞄准范围︒±18

应用光学课程介绍

《应用光学》课程导学

一、课程构成及学分要求

《应用光学》课程主要由三部分构成：48（64）学时的理论教学（3或4学分）、16学时的实验教学（0.5学分）、为期二周的课程设计（2学分）。

二、学生应具备的前期基本知识

在学习本门课程之前学生应具备前期基本知识：物理光学、大学物理、高等数学、平面几何、立体几何等课程的相关知识。

三、学习方法

1．课前预习、课后复习；

2．独立认真完成课后作业；

3．课堂注意听讲，及时记录课堂笔记；

4．在教材基础上，参看多本辅助教材及习题集。

四、课程学习的主要目标

1．掌握经典的几何光学的理论内容；

2．了解部分像差理论的基本思想；

3．掌握典型的光学系统的基本原理及设计方法。

五、授课对象

课程适用于光电信息工程专业、测控技术与仪器专业、生物医学工程专业、信息对抗技术专业、探测制导与控制技术专业及其相近专业等，课程面向大学本科学生第五学期开设。

六、教学内容及组织形式

1、理论课程教学内容

《应用光学》课程理论教学内容共计48学时，其内容主要由三部分构成：几何光学、像差理论、光学系统。

（1）几何光学

应用光学既是一门理论学科又是一门应用性学科，其研究对像是光。从本质上讲光是电磁波，光的传播就是波面的传播。但仅用波面的观点来讨论光经透镜或光学系统时的传播规律和成像问题将会造成计算和处理上的很大困难。但如果把光源或物体看成是由许多点构成，并把这种点发出的光抽象成像几何线一样的光线，则只要按照光线的传播来研究点经光学系统的成像问题就会变得简单而实用。我们将这种撇开光的波动本质，仅以光的粒子性为基础来研究光的传播和成像问题的光学学科分支称为几何光学。几何光学仅仅是一种对真实情况的近似处理方法，尽管如此，按此方法所解决的有关光学系统的成像、计算、设计等方面

单透镜——应用光学课程设计报告

广东海洋大学

《工程光学》课程设计

题目：单透镜设计

姓名：李力飞

学号：201211911114

学院：理学院

班级：电科1121

指导老师：陈劲民

广东海洋大学

一.设计目的

查阅光学设计软件ZEMAX资料，初步了解ZEMAX在光学系统设计中实现建模、分析的功能；对上学期《应用光学》课程作一扼要系统的复习。根据设计要求，运用ZEMAX进行辅助设计按要求给出设计结果及撰写设计报告和个人心得总结。

二.设计要求

入瞳直径:30mm

曲率半径:75,-85mm

厚度5mm

材质为BK7玻璃

光源为可见光(F,d,C)

视场角为0°、7°、10°

三.设计思路

直接将要求作为初始结构参数，输入

ZEMAX，并得出初始结果

选取透镜两面半径，焦距作为变量进行优化

对第一次优化结果进行像质评价，针对不同像差用对应的评价函数优化，直到像差符合要求

李力飞

四.设计过程

1）入瞳设置

入瞳直径为30mm

2）视场设置

视场角为0度，7度，10度

广东海洋大学

3）波长设置

波长为F光（0.486），D光（0.587），C光（0.656）单位：um

4）透镜参数设置

OBJ 和IMA分别为物面，像面。物面厚度（Thickness）为无穷远，即物距为无穷远。

1.在光阑面（STO）后插入一个新的面2，作为透镜的第二个面。

2.透镜第一面，第二面半径分别为75mm和-85mm。

3.由公式f’=nR1R2/(n-1)[n(R2-R1)+(n-1)d],得出透镜焦距f’=78mm，并将f’作为第二面厚度；透镜厚度d=5mm作为第一面厚度。（BK7玻璃折射率：1.5168）

应用光学课程设计-15倍双目望远镜

应用光学课程设计报告

———15倍双目望远镜

姓名：

班级学号：

指导教师：

光电工程学院

2016年01月04日

一、望远镜系统的原理 (3)

二、课程设计的内容及要求 (3)

三、光学元件尺寸计算及数据处理总结 (4)

（一）、目镜的计算 (4)

（二）、物镜的结构形式及外形尺寸计算 (7)

（三）、计算分划板 (7)

（四）、计算棱镜 (8)

（五）、像差计算 (9)

（六）、建立数据文件 (15)

一、望远镜系统的原理

亥普勒望远镜的原理示意如下图1所示：

图 1

图中可见亥普勒望远镜是由正光焦度的物镜与正光焦度的目镜构成，与显微镜不同的是望远镜的光学间隔为0，平行光入射平行光射出。其系统的视觉放大倍率为：

'//D D f f e o

-=''-=Γ 式中，0f '为物镜的焦距；e f '为目镜的焦距；D 为入瞳直径；'D 为出瞳直径。在此成像过程中，有一个实像面位于分划面上，可以实现相应的瞄准或测量。

由于亥普勒望远镜成倒像不利于观察，故而需在系统中加入一个由透镜或棱镜构成的转像系统。军用望远镜的转像系统多是用两个互相垂直放置的

180-II D 棱镜（即保罗棱镜）组成。

伽利略望远镜是由正光焦度的物镜和负光焦度的目镜组成，其视觉放大率大于1，形成的是正立的像，无需加转像系统，也无法安装分划板，应用较少。

二、课程设计的内容及要求

1、根据已知的一些技术要求，进行外型尺寸计算；

1）目镜的选取及计算；

2）物镜的结构型式及外型尺寸计算； 3）分划板的外型尺寸计算；

4）棱镜的类型选取及外型尺寸计算； 2、像差计算

1）求取棱镜的初级像差； 2）求取物镜的初级像差；

应用光学第四版课程设计

1. 课程概述

本课程是应用光学第四版的课后设计，旨在帮助学生深入理解应用光学的基本原理和实际应用。本课程以问题为导向，通过探究光学现象和实验验证，加深对光学知识的理解。

2. 课程目标

•熟练掌握应用光学的基本原理和实际应用；

•能够理解并解决与应用光学相关的实际问题；

•具有一定的实验设计，数据处理和报告撰写能力。

3. 教学内容

1.高斯光学

•高斯光束的概念及特性

•几何光学和物理光学之间的转化

•欧拉公式及应用

•理想成像系统的特性

2.相干光学

•干涉和衍射现象

•奇异分解定理

•自相干和互相干性质

•前向散射问题

3.激光光学

•激光的产生和放大原理

•激光谱学的基本概念

•激光的各种应用

4.光学仪器

•光学显微镜和电子显微镜

•光谱仪和干涉仪

•激光雷达和光学测距仪

4. 实验设计

本课程设置了两个实验项目，分别为：

1.摩尔条纹的实验验证：通过一个简单的光路，让学生了解

摩尔条纹的形成原理，并实际验证条纹模型的正确性。

2.激光测距实验：通过使用激光测距仪进行测距，让学生了

解激光测距的基本原理，并深入了解仪器的构成和工作原理。

5. 考核方式

本课程的考核方式将参考学生成绩的综合发展情况，采用以下方式：

1.平时作业：根据学生上课的表现和平时完成资料、练习的

情况，进行评估。

2.实验成绩：根据学生完成实验的情况和实验报告的质量，

进行评估。

3.期末考试：考试内容涵盖本课程的所有知识点，以选择题、

计算题和应用分析题为主。

6. 授课方式

本课程将采用线上线下相结合的授课方式。授课内容将在线上进行，实验将组织线下进行，并采取分散实验时间的方式，确保学生的安全。

《应用光学课程设计》大纲

一、课程设计周数：1周

二、适用专业：测控技术与仪器，光信息科学与技术

三、课程设计培养目标及要求：

应用光学是光信息科学与技术等多种专业的专业基础课程，它即是一门理论学科又是一门应用学科。作为教育部门，卓有成效地培养出合格的光学设计人材是教学工作中的首要任务。然而课堂教学只能使学生掌握扎实的理论知识，致使学生缺乏具体的实践经验，为了培养出复合型的实用人才，在坚实的理论知识基础上还必须要求学生具有一定的实际工作的技能，以便走上工作岗位后能很快的适应工作环境。所以为锻炼培养学生的实际操作能力，增强学生毕业后的工作适应性，在教学中必须高度重视实践教学环节。而课程设计正好能增强学生的光学设计水平。从而培养出既有理论又有实践水平的高级专门人才。

光学设计着眼于应用光学的基本理论知识、光学设计基本理论和方法，侧重于典型系统具体设计的思路和过程，加强学生对光学设计的切身领会和理解，将理论与实际融合、统一，以提高学生综合分析及解决问题能力的培养。

四、课程设计的主要内容：

1.使用ZEMAX进行准直透镜的设计

2.简单低倍放大镜的设计

3.双胶合物镜的设计

4.激光光束的准直设计

5.伽利略望远镜的设计

通过对所学应用光学理论知识，对常见的一些典型的望远系统进行设计，设计内容主要包括：利用PW法进行相应系统的结构选型及初始结构参数设计、光线追迹及像差平衡等。

五、课程设计方式、场所：

学校教室及机房。

六、课程设计教师学生的任务：

1、学生的任务

1)掌握光学设计理论计算及分析能力，学习操作相关的光学设计软件的基本技

应用光学课程设计报告书

光学课程设计报告

姓名:

班级 :

学号:

..3

..8

..13 14

.14 .21

..25 .26

.27

34 37

.39

光学课程设计任务

一、设计目的

1、重点掌握设计光学系统的思路。初步掌握简单的、典型

的系统设计的基本技能，熟练掌握光线光路计算技能，了

解并熟悉光学设计中所有例行工作，如数据结果处理、像差曲

线绘制、光学零件技术要求等。

2、在熟练掌握基本理论知识的基础上，通过上机实训，锻炼自

己的动手能力。在摸索的过程中，进一步培养优化数据的能力

和理论联系实际的能力。

3、巩固和消化应用光学和本课程中所学的知识，牢固掌握典型

光学系统的特点，并初步接触以后可能用到的光学系

统，为学习专业课打下好的基础。

......

二、设计题目

双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）

三、技术要求

双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I 型棱镜转像，系统要求为：

1、望远镜的放大率Γ＝6倍；

2 、物镜的相对孔径D/f ′＝1 ： 4 （ D 为入瞳直径，D＝30mm ）；

3、望远镜的视场角2ω＝8°；

4、视场边缘允许50% 的渐晕；

5、棱镜最后一面到分划板的距离不小于14mm ，棱镜采用K9 玻璃，两棱镜间隔为2～ 5mm ；

6、筒长约为 110mm左右；

......望远镜外型尺寸计算

......计算整体外形尺寸

1、求f

1' ， f 2 '

f1 '4D 4 30mm120mm

f 2 'f1 '

20mm

2、求D'

D 'D

5mm

3、求分划板直径

D分 ' 2 f1 'tanw(2120tan4o)mm 16.7824mm 4、求目镜视场2w'