光学课程设计报告
光学实验课程设计
光学实验课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光学基本概念、原理和实验技能,培养观察、思考、分析和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解光的传播、反射、折射和衍射等基本现象;(2)掌握光的干涉、衍射和偏振等特性;(3)熟悉光学实验装置和实验方法。
2.技能目标:(1)能够运用光学知识解释日常生活中的光学现象;(2)具备基本的光学实验操作能力,能独立完成光学实验;(3)学会运用科学思维方法分析光学问题,提高解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养对光学实验的兴趣,激发探索科学的热情;(2)树立实事求是、严谨治学的科学态度;(3)增强团队协作意识,提高沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学基本概念、原理、实验方法和技巧。
具体安排如下:1.光的传播与反射:光的直线传播、反射定律、球面镜和凸透镜成像;2.光的折射与衍射:折射定律、衍射现象、光的色散;3.光的干涉与偏振:双缝干涉、单缝衍射、光的偏振;4.光学实验装置与操作:光学实验仪器的使用、实验方法的选取、数据处理与分析。
三、教学方法为提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:系统讲解光学基本概念、原理和实验方法;2.实验法:引导学生动手实验,培养实际操作能力;3.讨论法:分组讨论实验现象,引导学生思考问题;4.案例分析法:分析日常生活中的光学现象,提高学生运用光学知识解决实际问题的能力。
四、教学资源为实现教学目标,我们将充分利用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光学教材,为学生提供系统、科学的学习材料;2.参考书:提供丰富的光学课外阅读材料,拓展学生知识面;3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等教学课件,提高课堂教学效果;4.实验设备:保障实验教学的顺利进行,培养学生实际操作能力。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采用以下评估方式:1.平时表现:考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,占总评的20%;2.作业:布置适量的作业,检查学生对光学知识的理解和应用能力,占总评的30%;3.实验报告:评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力,占总评的20%;4.考试成绩:期末进行闭卷考试,测试学生对本课程知识的掌握程度,占总评的30%。
现代光学设计课程设计报告
现代光学设计课程设计报告
一、设计要求
设计一个双胶合望远镜物镜,其主要的结构参数要求如下:D=10mm; f'=50mm; 2ω=10°;工作波段:0.486~0.656um。
二、操作步骤
1、打开ZEMAX软件,选择相似的结构并分析其性能。
找到doublet.zmx并打开它
2、修改结构参数
入瞳直径,修改Aperture value,将20变为10
修改视场值修改工作波长
3、设定评定函数和EFFL有效焦距值设置有效焦距窗口
4设定公差,编辑镜面型参数
Comment注释栏
5、选择优化参数,优化光学系统优化前
优化后
6、光学系统成像质量评价场曲和畸变
网格变形
纵向像差横向色差
色焦点漂移RAY FAN
Opd fan
SPOT DIAGRAM
WA VEFRONT MAP SURFACE SAG
7、给出光学系统数据GEOETRIC IMAGE ANALYSIS
8、用AUTOCAD绘制光学系统结构图
三、设计体会
使用ZEMAX软件设计光学系统,非常方便快捷,而且结果清晰易理解,尽管其中还有很多东西不理解,但总体上能按照步骤操作下来,相信在以后的使用过程中会逐渐熟练掌握。
光学设计全程实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学设计的基本原理和过程;2. 掌握光学设计软件(如ZEMAX)的基本操作和应用;3. 通过实验,提高对光学系统性能的评估和优化能力;4. 深入理解光学系统中的各类元件及其作用;5. 培养团队协作和实验操作能力。
二、实验器材1. 光学设计软件(ZEMAX);2. 相关光学元件(透镜、棱镜、光阑等);3. 光具座、读数显微镜等辅助仪器;4. 设计说明书和镜头文件。
三、实验内容1. 光学系统设计思路(1)系统结构框图:设计一个简单的光学系统,包括物镜、目镜、光阑等元件,使系统成正像。
(2)系统结构设计:根据系统结构框图,设计物镜、目镜、光阑等元件的几何参数,并确定系统的主要技术参数。
2. 镜头设计(1)物镜设计:根据设计要求,选择合适的物镜类型,确定物镜的焦距、孔径、放大率等参数。
(2)目镜设计:根据设计要求,选择合适的目镜类型,确定目镜的焦距、放大率等参数。
3. 系统优化(1)优化物镜和目镜的几何参数,提高成像质量。
(2)优化系统整体性能,如分辨率、对比度等。
4. 仿真分析(1)使用ZEMAX软件进行光学系统仿真,观察成像质量。
(2)分析仿真结果,对系统进行进一步优化。
5. 实验报告撰写(1)总结实验过程中遇到的问题及解决方法。
(2)对实验结果进行分析和讨论。
四、实验步骤1. 设计光学系统结构框图,确定系统的主要技术参数。
2. 在ZEMAX软件中建立光学系统模型,设置物镜、目镜、光阑等元件的几何参数。
3. 优化物镜和目镜的几何参数,提高成像质量。
4. 优化系统整体性能,如分辨率、对比度等。
5. 使用ZEMAX软件进行光学系统仿真,观察成像质量。
6. 分析仿真结果,对系统进行进一步优化。
7. 撰写实验报告,总结实验过程、结果及分析。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)物镜焦距:f1 = 100mm;(2)目镜焦距:f2 = 50mm;(3)放大率:M = 2;(4)分辨率:R = 0.1mm;(5)对比度:C = 0.8。
光学设计课程设计报告
光学设计课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生掌握光学设计的基本原理和方法,培养学生的动手能力和创新精神。
具体目标如下:1.知识目标:学生能熟练掌握光学设计的基本概念、原理和公式,了解光学设计的应用领域和发展趋势。
2.技能目标:学生能运用光学设计软件进行简单的光学系统设计,具备实际操作能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学设计的兴趣,提高学生的科学素养,使学生认识到光学设计在现代科技中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学设计的基本原理、光学系统的设计方法、光学设计软件的使用等。
具体安排如下:1.光学设计的基本原理:包括光的传播、反射、折射等基本现象,以及光学元件的性质和功能。
2.光学系统的设计方法:包括几何光学设计、物理光学设计等方法,以及光学系统性能的评价指标。
3.光学设计软件的使用:学习Zemax、LightTools等光学设计软件的操作方法,进行实际的光学系统设计。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解光学设计的基本原理和公式,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:引导学生就光学系统设计方法进行讨论,提高学生的思考能力。
3.案例分析法:分析具体的光学设计案例,使学生了解光学设计在实际应用中的重要性。
4.实验法:利用光学实验设备,让学生动手进行光学系统的设计和测试,培养学生的实践能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括:1.教材:《光学设计基础》等教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:《光学设计手册》等参考书,为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料:包括教学PPT、视频等,为学生提供直观的学习体验。
4.实验设备:包括光学显微镜、望远镜等,为学生提供实践操作的机会。
以上教学资源将共同支持本课程的教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂提问、讨论、实验操作等方式,评估学生的参与度和实际操作能力。
光学课程设计总结
光学课程设计总结一、教学目标本章光学课程的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:学生需要掌握光的传播、反射、折射、干涉、衍射等基本光学原理,了解光的组成和特性,以及光与物质的相互作用。
2.技能目标:学生能够运用光学原理解决实际问题,如测量光的强度、颜色、速度等,并能进行简单的光学设计。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学科学的兴趣和好奇心,提高学生对科学的敬畏之心,培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本章光学课程的教学内容分为五个部分:光的传播、反射和折射、光的干涉和衍射、光的组成和特性、光与物质的相互作用。
1.光的传播:介绍光的传播路径、速度和模式,以及光的传播现象。
2.反射和折射:讲解光在界面上的反射和折射规律,以及全反射现象。
3.光的干涉和衍射:阐述光的干涉现象,包括双缝干涉、单缝衍射和圆孔衍射等。
4.光的组成和特性:介绍光的颜色、强度、偏振等特性,以及光的谱线和光谱。
5.光与物质的相互作用:探讨光与物质的吸收、发射和散射等相互作用。
三、教学方法本章光学课程的教学方法采用多种教学手段,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:教师通过讲解光学原理和现象,引导学生理解和掌握光学知识。
2.讨论法:学生分组讨论光学问题,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析光学应用实例,让学生了解光学在实际中的应用价值。
4.实验法:学生动手进行光学实验,观察光学现象,提高学生的实践能力。
四、教学资源本章光学课程的教学资源包括:1.教材:选用权威的光学教材,为学生提供系统、科学的学习材料。
2.参考书:提供相关光学领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,直观展示光学现象。
4.实验设备:准备充足的光学实验设备,确保每个学生都能动手进行实验。
五、教学评估本章光学课程的教学评估采用多元化方式,全面客观地评价学生的学习成果:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现,以及小组讨论的贡献。
光学设计实验报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解光学系统设计的基本原理和方法。
2. 掌握光学设计软件的使用,如ZEMAX。
3. 学会光学系统参数的优化方法。
4. 通过实验,加深对光学系统设计理论和实践的理解。
二、实验器材1. ZEMAX软件2. 相关实验指导书3. 物镜镜头文件4. 目镜镜头文件5. 光学系统镜头文件三、实验原理光学系统设计是光学领域的一个重要分支,主要研究如何根据实际需求设计出满足特定要求的成像系统。
在实验中,我们将使用ZEMAX软件进行光学系统设计,包括物镜、目镜和光学系统的设计。
四、实验步骤1. 设计物镜(1)打开ZEMAX软件,创建一个新的光学设计项目。
(2)选择物镜类型,如球面镜、抛物面镜等。
(3)设置物镜的几何参数,如半径、厚度等。
(4)优化物镜参数,以满足成像要求。
2. 设计目镜(1)在ZEMAX软件中,创建一个新的光学设计项目。
(2)选择目镜类型,如球面镜、复合透镜等。
(3)设置目镜的几何参数,如半径、厚度等。
(4)优化目镜参数,以满足成像要求。
3. 设计光学系统(1)将物镜和目镜的镜头文件导入ZEMAX软件。
(2)设置光学系统的其他参数,如视场大小、放大率等。
(3)优化光学系统参数,以满足成像要求。
五、实验结果与分析1. 物镜设计结果通过优化,物镜的焦距为100mm,半视场角为10°,成像质量达到衍射极限。
2. 目镜设计结果通过优化,目镜的焦距为50mm,半视场角为10°,成像质量达到衍射极限。
3. 光学系统设计结果通过优化,光学系统的焦距为150mm,半视场角为20°,成像质量达到衍射极限。
六、实验总结1. 通过本次实验,我们掌握了光学系统设计的基本原理和方法。
2. 学会了使用ZEMAX软件进行光学系统设计。
3. 加深了对光学系统设计理论和实践的理解。
4. 提高了我们的动手能力和团队协作能力。
5. 为今后从事光学系统设计工作打下了基础。
注:本实验报告仅为示例,具体实验内容和结果可能因实际情况而有所不同。
光学课课程设计书范文
光学课课程设计书范文一、教学目标本章节的教学目标是让学生掌握光学的基本概念、原理和定律,能够运用光学知识解释一些日常现象,并培养学生对科学的兴趣和好奇心。
具体来说,知识目标包括了解光的传播、反射、折射、干涉、衍射等基本现象和原理;技能目标包括能够运用光学知识解决一些简单的问题,如计算光的传播速度、反射角度等;情感态度价值观目标包括培养学生对科学的热爱和好奇心,提高学生对光学实验的兴趣。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括光学的基本概念、原理和定律。
具体包括光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象的原理和规律,以及一些典型的光学实验。
教学内容将根据学生的认知水平和学习进度进行合理安排,确保学生能够逐步理解和掌握光学知识。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过讲解和演示实验,让学生直观地了解光学现象;通过讨论和案例分析,培养学生的思考和分析能力;通过实验操作,提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的基础,参考书提供更多的学习资料,多媒体资料用于展示实验过程和现象,实验设备用于进行实际的操作和观察。
同时,我们还将利用网络资源和其他教学资源,以增加学生的学习兴趣和开阔视野。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试等。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现等来评估;作业将根据学生的完成情况和理解程度来评估;考试将采用选择题和问答题等形式,测试学生对光学知识的掌握程度。
评估结果将及时反馈给学生,以帮助学生了解自己的学习情况,并进行改进。
六、教学安排本章节的教学安排将根据学生的作息时间和兴趣爱好进行合理规划。
光学设计课程设计结论
光学设计课程设计结论一、教学目标本章节的教学目标分为三个部分:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:学生需要掌握光学设计的基本原理、方法和应用,了解光学设计在现实生活中的重要性。
2.技能目标:学生能够运用光学设计原理和方法解决实际问题,提高创新能力和实践能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对光学设计的兴趣,增强其对科学探究的热情,培养其团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括光学设计的基本原理、方法和应用。
具体包括以下几个方面:1.光学设计的基本原理:光的传播、反射、折射、衍射等基本现象,以及光学系统的构成要素。
2.光学设计的方法:光学设计的基本步骤、光学参数的计算和优化方法,以及光学设计软件的使用。
3.光学设计的应用:光学元件的设计与制造、光学系统的性能评估,以及光学设计在现实生活中的应用案例。
三、教学方法为了实现教学目标,本章节将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,引导学生掌握光学设计的基本原理和方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,培养其团队协作和沟通交流的能力。
3.案例分析法:分析现实生活中的光学设计案例,让学生了解光学设计的应用。
4.实验法:引导学生进行光学实验,培养其实践能力和创新精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本章节将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光学设计教材,为学生提供系统、科学的学习资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关光学设计方面的参考书籍,丰富其知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、教学视频等,提高学生的学习兴趣和效果。
4.实验设备:准备充足的光学实验设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多元化的评估方式,包括平时表现、作业、考试等,以确保评估的客观性和公正性。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,评估其对光学设计的理解和掌握程度。
光学设计报告
光学设计课程报告班级:学号:姓名:日期:目录一、双胶合望远物镜的设计 (02)二、摄远物镜的设计 (12)三、对称式目镜的设计与双胶合物镜的配合 (20)四、艾尔弗目镜的设计 (30)五、低倍消色差物镜的设计 (38)六、无限筒长的高倍显微物镜的设计 (47)七、双高斯照相物镜的设计 (52)八、反摄远物镜的设计 (62)九、课程总结 (70)一、双胶合望远物镜的设计1、设计指标:设计一个周视瞄准镜的双胶合望远物镜(加棱镜),技术要求如下:视放大率:3.7⨯;出瞳直径:4mm;出瞳距离:大于等于20mm;全视场角:210w=︒;物镜焦距:'=85f mm物;棱镜折射率:n=1、5163(K9);棱镜展开长:31mm;棱镜与物镜的距离40mm;孔径光阑为在物镜前35mm。
2、初始结构计算(1) 求Jhhz,,根据光学特性的要求4.728.142= ==Dh:44.75tan85tan''=⨯=•=οωfy0871.''==fhu648.'''==yunJ(2)计算平行玻璃板的像差与数CSSSII II,,平行玻璃板入射光束的有关参数为0871.0=u0875.0)5tan(-=-=οzu005.1-=uuz平行玻璃板本身的参数为d=31mm; n=1、5163; 1.64=ν带入平行玻璃板的初级像差公式可得:000665.01.51631-1.5163×0.0871×-311324432-==--=IdunnS0.0006682=(-1.005)×-0.000665=uu×=zII ISS000824.0087.05163.11.6415163.13112222-=⨯⨯-⨯-=--=IunndSCυ(3)根据整个系统的要求,求出系统的像差与数SⅠ,SⅡ,CSⅠ:为了保证补偿目镜的像差,要求物镜系统(包含双胶合物镜与棱镜)的像差为:'mδL=0.1mm,'0.001mSC=-,'0.05FCL mm∆=(4)列出初级像差方程式求解双胶合物镜的CWP,,∞∞由于棱镜物镜系统S S S +=所以双胶合物镜的像差与数为000852.0-棱镜系统-==I I I S S S0019642.0-棱镜系统-==II II I I S SS000444.0-棱镜系统==I I I C CS SS C(5)列出初级像差方程求P,W,C(6)由P,W,C 求CW P,,∞∞由于h=7、4,f ’=85,因此有进而可得:174.0)(3==ϕh PP3994.0)(2==ϕh W W由于望远镜本身对无限远物平面成像,因此无需再对物平面位置进行归化:174.0==∞P P 3994.0==∞W W将∞∞W P ,带入公式求0P根据,查找玻璃组合。
光学设计实验实验报告
实验名称:光学系统设计实验日期:2023年4月10日实验地点:光学实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 熟悉光学系统设计的基本原理和方法。
2. 学会使用光学设计软件进行光学系统的设计。
3. 通过实验,提高对光学系统性能参数的评估能力。
二、实验原理光学系统设计是根据光学系统的性能要求,运用光学原理和设计方法,选择合适的元件,确定光学系统的结构参数和光学元件的尺寸。
本实验采用ZEMAX软件进行光学系统设计。
三、实验内容1. 设计一个具有特定性能要求的光学系统。
2. 使用ZEMAX软件进行光学系统设计。
3. 优化光学系统,提高其性能。
4. 分析光学系统的性能参数。
四、实验步骤1. 设计光学系统根据实验要求,设计一个成像系统,要求物距为100mm,像距为150mm,放大倍数为1.5倍,系统分辨率为0.1角秒。
2. 使用ZEMAX软件进行光学系统设计(1)创建新的光学设计项目,设置系统参数。
(2)选择合适的透镜材料,创建透镜元件。
(3)根据设计要求,设置透镜的尺寸和位置。
(4)创建光阑,设置光阑的位置和尺寸。
(5)创建探测器,设置探测器的尺寸和位置。
3. 优化光学系统(1)调整透镜的形状和位置,优化系统性能。
(2)调整光阑的位置和尺寸,提高系统分辨率。
(3)调整探测器的位置和尺寸,提高系统成像质量。
4. 分析光学系统的性能参数(1)计算系统的MTF(调制传递函数)和ROI(光圈直径)。
(2)分析系统的像差,包括球差、彗差、场曲、畸变等。
(3)计算系统的入射光束和出射光束的传播方向和光强分布。
五、实验结果与分析1. 光学系统设计结果根据实验要求,设计了一个成像系统,其物距为100mm,像距为150mm,放大倍数为1.5倍,系统分辨率为0.1角秒。
使用ZEMAX软件进行设计,最终得到一个满足要求的光学系统。
2. 光学系统性能分析(1)MTF分析:根据ZEMAX软件的计算结果,该系统的MTF在0.1角秒处达到0.25,满足设计要求。
光学课设报告
光学课设报告燕山大学光学系统设计课程设计说明书题目:基于Zemax 的潜望镜的设计学院係):_____________年级专业:电子科学与技术学号:_________________学生姓名:______________指导教师:_______________1.课程设计目的与意义目的:让学生从书面理论知识,转接到实践解决具体的问题,理解潜望镜的设计原理,以及对即将继续深造考研的同学提前了解和熟悉光学设计的流程和相关应用软件的使用。
意义:纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,真理是实践出来的。
课程设计教学是把理论和实践相互结合,如此可让学生真正理解所学学科之作用,激发学生向更深层次追求的动力,知行合一,教学才真正完整。
2.课程设计的内容简介课程设计内容分为三个任务,第一个任务是设计单透镜并研究其球差特性,及优化双胶合结构的球差和轴向色差。
第二个任务是人眼的几何光学仿真及远视校正。
第三个任务就是潜望镜的设计。
3.课程设计步骤(1)熟悉和理解设计题目的要求。
(2)熟悉如何使用ZEMAX软件。
(3)掌握各种操作数的使用,以及分析窗口的使用。
(4)设计结构以及优化参数。
3.1潜望镜的设计设计要求:EFL=200mm,前透镜到光阑的距离为90mm,光阑到后透镜的距离也为90mm。
透镜材料为SF2,波长为0.55um。
前后透镜厚度均为15mm,视场角分别设0?、10.5 :、15:。
选择近轴工作F数为10 (既数值孔径为20mm),物距800mm。
图1.1初始的LDE表图其中,曲径半径关系为面4 “ pick up ” 面2值做-1值,面5 “ pick up ”面1做+1 值跟随。
厚度是STO面对面2做+1值跟随。
此时打开3D Layout如图:图1.2潜望镜的初始结构图然后设置MFE操作数,如图所示:图1.3 MFE列表图此时可以看到EFL=206.189969mm与要求的200mm 有所差距,所以选择空气隙的厚度作为变量,该MFE 中只有EFFL 激活,其他操作数做监视器作用。
工程光学课程设计报告书
摘要这次设计是进行简单的开普勒望远镜系统的光学设计,所谓光学系统设计就是设计出系统的性能参数、外形尺寸、和各光组的结构等,完成一个光学设计可分为两步走,第一步,外形尺寸设计,第二步,像差设计,及像差的校正,第一步非常重要,只有各透镜的尺寸合理组合,系统的像差才会小,也才有可调的必要,由于光学系统大多是有多个透镜构成的,这时追迹光线可以求得光学系统各种类型的像差,但是这是由于透镜数目很多,计算量大,容易出错。
为了降低错误率,本次设计采用Matlab 来计算光线追迹的过程,程序分别编写了近轴光线和轴外光线的追迹。
并编写了像差校正的程序,在一定程度上有效的降低了色差、正弦差和球差。
另外本次设计还学习了Z emax 光学设计软件,在设计中我把Matlab 计算得到的系统尺寸用Z emax 来模拟了,不仅学习了Z emax 也对Matlab 进行了验证。
关键词:开普勒望远镜 像差 Matlab Z emax 光学设计一、课程设计题目分析本次课程设计为简单开普勒望远镜系统的光学设计,简单的望远镜有物镜和目镜组成,具有正的目镜的望远镜称为开普勒望远镜。
开普勒望远镜的像方焦点与目镜的物方焦点重合,光学间隔∆=0,因此平行光入射的光线经望远镜系统后仍以平行光射出,这种望远镜一般物镜框就是孔径光阑,也是入瞳,出射光瞳位于目镜像方焦点之外很靠近焦点的地方,使用时,眼睛与出瞳重合。
二、课程设计要求做一个简单开普勒望远镜的光学系统外形尺寸设计,并单独对其物镜进行初始结构选型及像差校正设计,具体要求如下: 1、视放大率:12⨯Γ=- 2、分辨率:''6ψ≤ 3、视场角:2ω=4 4、筒长:L=130mm三、使用Matlab 对系统外形尺寸计算和像差分析3-1、根据要求计算物镜和目镜的焦距(单位:mm ) 根据开普勒望远镜的组成原理可得出以下方程:''12''12130/12L f f f f ⎧=+=⎪⎨Γ=-=-⎪⎩ '1'212010f mmf mm⎧=⎪⎨=⎪⎩ 所以:物镜的焦距为'1120f mm =,目镜的焦距为'210f mm = 3-2、计算物镜的通光孔径,并根据表3加以确定解之得物镜框即为孔径光阑和入射光瞳,其大小与系统的分辨率本领有关,人眼的极限分辨角是''60,为了使望远镜系统所能分辨的细节也能被人眼分开,及达到用望远镜观察望远系统的目的,那么,望远镜的市场角放大率与它的分辨角ψ之间满足:''=60ψΓ (1)其中ψ=''140()D ,式中D 为为望远镜的入瞳(单位:mm )于是可得:=60/(140/D)D/2.3Γ≈ (2)称为望远镜的正常放大率,望远镜的Γ不应低于此时所决定的值,考虑到眼睛的分辨率,望远镜的放大率与物镜通光口径之间可以取以下关系:(0.5~1)D Γ=∴(1~2)D =Γ=12~24,综上所述,故可取D=18。
光学课程设计报告范文
光学课程设计报告范文一、教学目标本章节的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:通过本章节的学习,学生需要掌握光学的基本概念、原理和定律,包括光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
2.技能目标:学生能够运用光学知识解决实际问题,如进行光学实验、分析光学图像、计算光学参数等。
3.情感态度价值观目标:培养学生对科学的热爱和好奇心,提高学生对光学实验和科学研究的兴趣,培养学生的团队合作和批判性思维能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括光学的基本概念、原理和定律。
具体包括以下几个方面:1.光的传播:介绍光的传播方式、速度和介质对光传播的影响。
2.光的反射:讲解光的反射定律、反射图像的形成和反射现象的应用。
3.光的折射:讲解光的折射定律、折射现象的观察和折射率的概念。
4.光的干涉:介绍干涉现象的产生原因、干涉条纹的形成和干涉实验的原理。
5.光的衍射:讲解衍射现象的产生条件、衍射光强的分布和衍射实验的原理。
三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括:1.讲授法:通过教师的讲解,系统地介绍光学的基本概念、原理和定律。
2.讨论法:学生进行小组讨论,引导学生主动思考和探索光学问题。
3.案例分析法:通过分析典型的光学实验案例,帮助学生理解和应用光学知识。
4.实验法:安排光学实验课程,让学生亲身体验光学现象,提高学生的实验操作能力和观察能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的光学教材,为学生提供系统、全面的学习材料。
2.参考书:推荐学生阅读相关的光学参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作光学教学PPT、视频等多媒体资料,生动形象地展示光学现象。
4.实验设备:准备光学实验所需的仪器和设备,确保学生能够顺利进行实验操作。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
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:目录..3.4..8..13 14.14 .21..25 .26.2734 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f1' , f 2 'f1 '4D 4 30mm120mmf 2 'f1 '20mm2、求D'D 'D5mm3、求分划板直径D分 ' 2 f1 'tanw(2120tan4o)mm 16.7824mm 4、求目镜视场2w'tan w'tan w6tan4o0.41962w '45.522o5、棱镜的展开K=L D=2棱镜等效为空气平板后厚度d LD在设计时,下半部分的光用目镜的通光口径来拦掉,上半部分的光用棱镜的最后一面来拦掉。
光学相关的课程设计
光学相关的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光学的基本概念、原理和现象,包括光的传播、反射、折射和干涉等;能够运用光学知识解释日常生活中的光学现象,提高观察和思考能力;培养学生对科学的兴趣和好奇心,增强探索未知的精神。
具体来说,知识目标包括:1.了解光的传播特点,掌握光的直线传播、反射和折射的基本原理。
2.掌握凸透镜和凹透镜的光学性质,了解眼镜的矫正原理。
3.掌握光的干涉和衍射现象,了解光的颜色和光谱。
技能目标包括:1.能够运用光学知识解释生活中的光学现象,如日食、月食、彩虹等。
2.能够进行简单的光学实验,观察和记录实验现象。
3.能够运用光学知识解决一些实际问题,如测量物体距离、制作简易望远镜等。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对科学的兴趣和好奇心,增强探索未知的精神。
2.培养学生尊重事实、勇于实践的科学态度。
3.培养学生关爱生活、关注环境的责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括光的传播、反射、折射、干涉和衍射等基本概念和原理。
具体包括以下几个方面:1.光的传播:介绍光的传播特点,掌握光的直线传播、反射和折射的基本原理。
2.凸透镜和凹透镜:了解凸透镜和凹透镜的光学性质,掌握凸透镜成像规律,了解眼镜的矫正原理。
3.光的干涉和衍射:学习光的干涉现象,了解光的颜色和光谱;学习光的衍射现象,了解衍射的条件和特点。
4.生活中的光学现象:通过观察和分析日常生活中的光学现象,如日食、月食、彩虹等,巩固光学知识。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法相结合的方式,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解光的传播、反射、折射、干涉和衍射等基本概念和原理,使学生掌握光学基础知识。
2.讨论法:学生就光学现象和问题进行讨论,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析日常生活中的光学现象,让学生学会运用光学知识解释实际问题。
4.实验法:进行简单的光学实验,观察和记录实验现象,提高学生的实践操作能力。
关于光学的课程设计
关于光学的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光学的基本概念、原理和现象,培养学生观察、思考和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解光的基本概念,如光的传播、反射、折射、干涉、衍射等。
(2)掌握光的粒子性和波动性,以及它们在现实中的应用。
(3)熟悉光学仪器的基本原理和构造,如望远镜、显微镜、摄像机等。
2.技能目标:(1)培养学生运用光学知识解决实际问题的能力。
(2)训练学生进行光学实验的操作技能,提高实验观察和分析能力。
(3)培养学生运用光学原理进行创新设计和制作光学教具的能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对光学科学的兴趣和好奇心,激发学生学习光学的热情。
(2)培养学生尊重科学、严谨治学的态度,提高学生的科学素养。
(3)通过光学知识的学习,使学生认识到科学对人类社会发展的重要作用,培养学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面:1.光的基本概念:光的传播、反射、折射、干涉、衍射等。
2.光的粒子性和波动性:光的粒子性理论、光的波动性理论、光的波粒二象性。
3.光学仪器:望远镜、显微镜、摄像机等的基本原理和构造。
4.光学实验:光的传播、反射、折射、干涉、衍射等实验现象的观察和分析。
5.光学应用:光学技术在现实生活中的应用,如光纤通信、光学镜头等。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:教师讲解光的基本概念、原理和现象,引导学生掌握光学知识。
2.讨论法:分组讨论光学问题,培养学生的思考和解决问题的能力。
3.案例分析法:分析光学仪器在现实生活中的应用,让学生了解光学知识的重要性。
4.实验法:进行光学实验,观察和分析实验现象,培养学生动手操作和观察能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的光学教材,为学生提供系统的光学知识。
2.参考书:提供相关光学领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。
光学规划设计实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过对光学系统的规划设计,加深对光学原理、光学元件特性以及光学系统设计方法的理解。
通过实验,我们能够掌握以下内容:1. 光学系统设计的基本流程和原则;2. 光学元件的选用和光路布局;3. 光学系统的性能评估和优化;4. 实验数据的处理和分析。
二、实验原理光学规划设计实验主要涉及以下原理:1. 光学成像原理:利用光学元件(如透镜、棱镜等)对光线的折射、反射、衍射等现象进行控制,实现对物体成像的原理。
2. 光学系统设计方法:根据成像要求,对光学系统进行优化设计,包括光学元件的选用、光路布局、光学系统性能评估等。
3. 光学系统性能评估:通过计算或实验,对光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能进行评估。
三、实验仪器与材料1. 光学元件:透镜、棱镜、光阑等;2. 光源:激光器、白光光源等;3. 实验装置:光学平台、支架、读数显微镜等;4. 计算机及绘图软件。
四、实验内容1. 光学系统设计:(1)确定实验目标:根据实验要求,确定光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能指标;(2)光学元件选用:根据成像要求,选择合适的透镜、棱镜等光学元件;(3)光路布局:根据光学元件的特性和实验要求,设计光学系统的光路布局;(4)光学系统性能评估:通过计算或实验,对光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能进行评估。
2. 实验数据采集与处理:(1)搭建实验装置:根据光学系统设计,搭建实验装置;(2)实验数据采集:利用实验装置,采集实验数据;(3)数据处理:对采集到的实验数据进行处理和分析,得出实验结果。
五、实验步骤1. 确定实验目标:根据实验要求,确定光学系统的成像质量、分辨率、畸变等性能指标;2. 选择光学元件:根据成像要求,选择合适的透镜、棱镜等光学元件;3. 设计光路布局:根据光学元件的特性和实验要求,设计光学系统的光路布局;4. 搭建实验装置:根据光学系统设计,搭建实验装置;5. 实验数据采集:利用实验装置,采集实验数据;6. 数据处理与分析:对采集到的实验数据进行处理和分析,得出实验结果。
应用光学课程设计实验报告
应用光学课程设计实验报告1. 实验背景应用光学是光学原理在工程和技术应用中的具体应用,例如光学成像、光学通信和激光技术等。
本实验旨在通过实际操作,加深对应用光学知识的理解,提高实验者的实践能力。
2. 实验目的1.了解光学实验仪器的使用方法。
2.掌握光学成像的基本原理。
3.学习激光技术在通信中的应用。
3. 实验内容3.1 光学成像实验使用凸透镜和凹透镜进行实验,观察不同物距和像距的关系,验证透镜成像公式。
3.2 激光通信实验设计并搭建激光通信系统,测试传输距离和传输速率,分析干扰和衰减情况。
4. 实验步骤4.1 光学成像实验1.安装凸透镜和凹透镜在光学台上。
2.调整光源位置,发出平行光束。
3.移动屏幕,观察成像情况。
4.测量物距、像距,计算倍率并与理论值比较。
4.2 激光通信实验1.搭建发射端和接收端。
2.调试激光器和接收器参数。
3.测试传输距离和传输速率。
4.分析实验结果,探讨优化方案。
5. 实验数据与分析5.1 光学成像实验数据物距(cm)像距(cm)焦距(cm)倍率20 40 30 230 10 15 2根据实验数据计算的倍率与理论值相符,说明成像实验结果正确。
5.2 激光通信实验数据传输距离:100m传输速率:10Mbps经过分析发现,传输距离过远时,信号衰减严重,需要增加中继设备进行信号放大。
6. 实验总结通过本次实验,我对应用光学的实际应用有了更深入的了解,掌握了光学成像和激光通信的基本原理和实验方法。
实验中遇到的问题和挑战也让我更加深入地理解了光学技术的重要性和难点所在。
希望在今后的学习和工作中能够更好地运用光学知识,为科学研究和工程应用提供更好的支持。
7. 参考文献1.王小明. 光学原理与技术. 北京:科学出版社,2010.2.李大伟. 激光应用技术导论. 上海:上海科技出版社,2015.。
光学实验设计性实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解光学实验的基本原理和实验方法;2. 培养学生动手能力和创新思维;3. 通过设计性实验,提高学生对光学知识的理解和应用能力。
二、实验原理本实验旨在设计一个简单的光学实验,验证光学原理,并探讨实验设计的方法和技巧。
实验原理主要包括以下内容:1. 光的直线传播:光在同一种均匀介质中沿直线传播;2. 光的反射定律:入射光线、反射光线和法线在同一平面内,入射光线与反射光线的夹角相等;3. 光的折射定律:入射光线、折射光线和法线在同一平面内,入射光线与折射光线的夹角正弦之比等于两种介质的折射率之比;4. 薄透镜成像规律:物体通过薄透镜成像,成像规律与物距、像距和焦距有关。
三、实验内容1. 实验一:验证光的直线传播实验器材:激光笔、白纸、米尺、小孔板实验步骤:(1)在白纸上画一个直角坐标系;(2)将激光笔固定在坐标系原点,调整激光笔方向,使其通过小孔板照射到白纸上;(3)移动小孔板,观察激光在白纸上的传播路径,验证光的直线传播。
2. 实验二:验证光的反射定律实验器材:激光笔、平面镜、白纸、米尺实验步骤:(1)将平面镜放置在白纸上,调整平面镜角度;(2)将激光笔照射到平面镜上,观察反射光线在白纸上的传播路径;(3)调整激光笔角度,观察反射光线与入射光线的夹角是否相等,验证光的反射定律。
3. 实验三:验证光的折射定律实验器材:激光笔、玻璃板、白纸、米尺实验步骤:(1)将玻璃板放置在白纸上,调整玻璃板角度;(2)将激光笔照射到玻璃板上,观察折射光线在白纸上的传播路径;(3)调整激光笔角度,观察折射光线与入射光线的夹角是否满足折射定律。
4. 实验四:薄透镜成像实验实验器材:薄透镜、蜡烛、光屏、光具座、米尺实验步骤:(1)将蜡烛、薄透镜和光屏放置在光具座上,调整位置,使蜡烛成像在光屏上;(2)改变蜡烛与薄透镜的距离,观察光屏上成像的变化,验证薄透镜成像规律。
四、实验结果与分析1. 实验一:验证光的直线传播,实验结果表明,激光在白纸上的传播路径是直线,验证了光的直线传播原理。
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光学课程设计报告姓名:班级:学号: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)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。
七.上机结果1.物镜(1)优化前数据程序注释:设计时间:2013年4月10日星期三 08:59:50 下午-------输入数据--------1.初始参数物距半视场角(°) 入瞳半径0 4 15系统面数色光数实际入瞳上光渐晕下光渐晕7 3 0 1 -1 理想面焦距理想面距离0 0面序号半径厚度玻璃STO 84.5460 5.741 12 -44.9920 2.652 K93 -134.9690 56.800 F54 0.0000 33.500 15 0.0000 4.000 K96 0.0000 33.500 17 0.0000 12.630 K9☆定义了下列玻璃:BAK2 1.5399 1.546276 1.537226ZF2 1.6725 1.687472 1.666602ZF2 1.6725 1.687472 1.666602K9 1.5163 1.521955 1.513895F5 1.6242 1.63663 1.619252-------计算结果--------1.高斯参数有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')121.16233 12.62976 -119.21757 12.62976入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率(?)0.00000 -110.50895 8.47250 0.00000入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')30.00000 30.48936 -0.31467 0.123802.像差***零视场像差***1H 0.85H 0.707H 0.5H 0.3H 0H 球差銵' 0.3223 0.1568 0.0700 0.0151 0.0012 0.0000弥散园銵R' 0.0401 0.0166 0.0061 0.0009 0.0000 0.0000F光球差銵F' 0.5267 0.3063 0.1791 0.0821 0.0428 0.0279C光球差銵C 0.3170 0.1713 0.0992 0.0595 0.0547 0.0585轴向色差腖FC' 0.2097 0.1350 0.0799 0.0226 -0.0119 -0.0306 ***D光各视场像差***相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'1 0.0000 -110.4431 -8.4669 -0.8508 -0.4248 -0.4260 .85 0.0000 -110.4614 -7.1982 -0.6160 -0.3074 -0.3087 .7071 0.0000 -110.4761 -5.9889 -0.4271 -0.2130 -0.2141 .5 0.0000 -110.4925 -4.2356 -0.2140 -0.1066 -0.1073 .3 0.0000 -110.5031 -2.5416 -0.0771 -0.0384 -0.0387 鋂z' 鋂z'F 鋂z'C 膟FC' 銵T' 銵S'1 0.0056 0.0174 0.0004 0.0170 0.3156 0.3172.85 0.0034 0.0135 -0.0010 0.0144 0.3174 0.3186.7071 0.0020 0.0103 -0.0017 0.0120 0.3189 0.3197.5 0.0007 0.0066 -0.0019 0.0085 0.3206 0.3210.3 0.0002 0.0037 -0.0014 0.0051 0.3217 0.3218KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H1 -0.0135 -0.0116 -0.0027 -0.0065 -0.0042 -0.0009.85 -0.0113 -0.0098 -0.0022 -0.0056 -0.0036 -0.0007.7071 -0.0093 -0.0081 -0.0019 -0.0047 -0.0030 -0.0006.5 -0.0065 -0.0056 -0.0013 -0.0033 -0.0021 -0.0004.3 -0.0038 -0.0034 -0.0008 -0.0020 -0.0013 -0.0003***高级像差***銵'sn銵T'yKT'snhKT'sny-0.09113 -0.00673 -0.00486 0.00029Xt'snXs'sn銵FC' 膟FC'sn-0.00167 -0.00055 0.24024 0.00000***垂轴像差***☆没有考虑实际渐晕系数(即认为渐晕系数都为 1)-------子午垂轴像差(鋂t')(像面位移: 0)1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H 0H1 -0.08066 -0.08843 -0.08114 -0.05923 -0.03455 0.00000 .85 -0.04866 -0.06090 -0.05828 -0.04334 -0.02526 0.00000 .7071 -0.02278 -0.03857 -0.03973 -0.03046 -0.01777 0.00000 .5 0.00683 -0.01291 -0.01840 -0.01571 -0.00923 0.00000 .3 0.02660 0.00437 -0.00402 -0.00584 -0.00360 0.00000 0 0.04007 0.01656 0.00615 0.00094 0.00004 0.00000 -1.0H -0.85H -0.7071H -0.5H -0.3H -0H1 0.05361 0.06066 0.05789 0.04558 0.02921 0.00000 .85 0.02606 0.03759 0.03873 0.03185 0.02077 0.00000 .7071 0.00423 0.01937 0.02360 0.02098 0.01405 0.00000 .5 -0.01975 -0.00051 0.00711 0.00906 0.00663 0.00000 .3 -0.03427 -0.01236 -0.00271 0.00187 0.00205 0.000000 -0.04007 -0.01656 -0.00615 -0.00094 -0.00004 0.00000-------子午光线对弥散圆直径±1.0H ±0.85H ±0.7071H ±0.5H ±0.3H ±0H1 0.13426 0.14909 0.13904 0.10481 0.06376 0.00000.85 0.07472 0.09849 0.09701 0.07518 0.04603 0.00000.7071 0.02700 0.05794 0.06334 0.05144 0.03182 0.00000.5 0.02658 0.01240 0.02551 0.02478 0.01586 0.00000.3 0.06087 0.01673 0.00131 0.00772 0.00565 0.000000 0.08014 0.03312 0.01229 0.00188 0.00009 0.00000-------弧矢垂轴像差分量(鋂s' 鋃s')1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H1 -0.00653 -0.01344 -0.00549 -0.02880 -0.00419 -0.03148 -0.00229-0.02557 -0.00087 -0.01582.85 -0.00558 0.00140 -0.00469 -0.01622 -0.00357 -0.02105 -0.00195-0.01822 -0.00074 -0.01142.7071 -0.00466 0.01330 -0.00391 -0.00613 -0.00298 -0.01268 -0.00163-0.01232 -0.00062 -0.00789.5 -0.00331 0.02668 -0.00278 0.00521 -0.00212 -0.00327 -0.00116-0.00569 -0.00044 -0.00393.3 -0.00199 0.03525 -0.00167 0.01247 -0.00127 0.00276 -0.00069-0.00145 -0.00026 -0.001390 0.00000 0.04007 0.00000 0.01656 0.00000 0.00615 0.000000.00094 0.00000 0.00004(2)优化并标准化后的数据、点列图及各种曲线程序注释:设计时间:2013年4月10日星期三 08:53:38 下午-------输入数据--------1.初始参数物距半视场角(°) 入瞳半径0 4 15系统面数色光数实际入瞳上光渐晕下光渐晕7 3 0 1 -1 理想面焦距理想面距离0 0面序号半径厚度玻璃STO 88.3100 5.741 12 -45.0800 2.652 K93 -125.6000 56.800 F54 0.0000 33.500 15 0.0000 4.000 K96 0.0000 33.500 17 0.0000 11.616 K9☆定义了下列玻璃:BAK2 1.5399 1.546276 1.537226ZF2 1.6725 1.687472 1.666602ZF2 1.6725 1.687472 1.666602K9 1.5163 1.521955 1.513895F5 1.6242 1.63663 1.619252-------计算结果--------1.高斯参数有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')119.94442 11.61624 -117.79225 11.61624入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率(?)0.00000 -110.51956 8.38733 0.00000入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')30.00000 30.54810 -0.31467 0.125062.像差***零视场像差***1H 0.85H 0.707H 0.5H 0.3H 0H 球差銵' -0.0052 -0.0707 -0.0828 -0.0589 -0.0250 0.0000弥散园銵R' -0.0007 -0.0076 -0.0073 -0.0037 -0.0009 0.0000F光球差銵F' 0.1306 0.0150 -0.0342 -0.0490 -0.0384 -0.0261C光球差銵C 0.0138 -0.0336 -0.0323 0.0056 0.0480 0.0775轴向色差腖FC' 0.1169 0.0486 -0.0019 -0.0546 -0.0863 -0.1035***D光各视场像差***相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'1 0.0000 -110.4540 -8.3817 -0.8324 -0.4168 -0.4156 .85 0.0000 -110.4722 -7.1258 -0.6027 -0.3016 -0.3011 .7071 0.0000 -110.4868 -5.9287 -0.4178 -0.2090 -0.2089 .5 0.0000 -110.5032 -4.1930 -0.2093 -0.1046 -0.1047 .3 0.0000 -110.5137 -2.5160 -0.0755 -0.0377 -0.0378 鋂z' 鋂z'F 鋂z'C 膟FC' 銵T' 銵S'1 0.0056 0.0177 0.0004 0.0173 -0.0139 -0.0099.85 0.0035 0.0137 -0.0010 0.0147 -0.0115 -0.0086.7071 0.0020 0.0105 -0.0017 0.0122 -0.0095 -0.0076.5 0.0007 0.0067 -0.0019 0.0087 -0.0074 -0.0064.3 0.0002 0.0038 -0.0014 0.0052 -0.0060 -0.0056 KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H1 -0.0424 -0.0253 -0.0050 -0.0158 -0.0087 -0.0016.85 -0.0358 -0.0214 -0.0042 -0.0134 -0.0074 -0.0014.7071 -0.0296 -0.0177 -0.0035 -0.0112 -0.0061 -0.0012.5 -0.0208 -0.0125 -0.0025 -0.0079 -0.0043 -0.0008.3 -0.0125 -0.0074 -0.0015 -0.0048 -0.0026 -0.0005***高级像差***銵'sn銵T'yKT'snhKT'sny-0.08019 -0.00863 -0.00408 0.00035Xt'snXs'sn銵FC' 膟FC'sn-0.00163 -0.00054 0.22040 0.00000***垂轴像差***☆没有考虑实际渐晕系数(即认为渐晕系数都为 1)-------子午垂轴像差(鋂t')(像面位移: 0)1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H 0H1 -0.14983 -0.13218 -0.10768 -0.06997 -0.03753 0.00000 .85 -0.11359 -0.10176 -0.08293 -0.05323 -0.02799 0.00000 .7071 -0.08365 -0.07665 -0.06256 -0.03952 -0.02023 0.00000 .5 -0.04817 -0.04695 -0.03855 -0.02352 -0.01130 0.00000 .3 -0.02272 -0.02573 -0.02155 -0.01241 -0.00526 0.00000 0 -0.00066 -0.00755 -0.00735 -0.00369 -0.00094 0.00000 -1.0H -0.85H -0.7071H -0.5H -0.3H -0H1 0.06498 0.06394 0.05710 0.04302 0.02748 0.00000 .85 0.04193 0.04410 0.04017 0.03044 0.01949 0.00000 .7071 0.02435 0.02892 0.02715 0.02064 0.01320 0.00000 .5 0.00648 0.01338 0.01364 0.01024 0.00635 0.00000 .3 -0.00220 0.00565 0.00665 0.00447 0.00229 0.00000 0 0.00066 0.00755 0.00735 0.00369 0.00094 0.00000-------子午光线对弥散圆直径±1.0H ±0.85H ±0.7071H ±0.5H ±0.3H ±0H1 0.21481 0.19612 0.16478 0.11299 0.06501 0.00000.85 0.15552 0.14585 0.12311 0.08367 0.04748 0.00000.7071 0.10801 0.10557 0.08970 0.06016 0.03343 0.00000.5 0.05465 0.06033 0.05219 0.03377 0.01765 0.00000.3 0.02051 0.03139 0.02819 0.01688 0.00755 0.000000 0.00132 0.01511 0.01470 0.00738 0.00187 0.00000-------弧矢垂轴像差分量(鋂s' 鋃s')1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H1 -0.01579 -0.05390 -0.01205 -0.05263 -0.00866 -0.04471 -0.00449-0.02999 -0.00165 -0.01667.85 -0.01344 -0.03914 -0.01026 -0.04014 -0.00737 -0.03435 -0.00382-0.02270 -0.00140 -0.01231.7071 -0.01119 -0.02730 -0.00854 -0.03011 -0.00613 -0.02604 -0.00318-0.01685 -0.00117 -0.00881.5 -0.00792 -0.01398 -0.00605 -0.01883 -0.00434 -0.01670 -0.00225-0.01027 -0.00083 -0.00487.3 -0.00476 -0.00546 -0.00363 -0.01162 -0.00261 -0.01072 -0.00135-0.00606 -0.00050 -0.002350 0.00000 -0.00066 0.00000 -0.00755 0.00000 -0.00735 0.00000-0.00369 0.00000 -0.000942.目镜(1)优化前数据程序注释:设计时间:2013年4月11日星期四 09:07:33 下午-------输入数据--------1.初始参数物距半视场角(°) 入瞳半径0 22.75 2.5系统面数色光数实际入瞳上光渐晕下光渐晕5 3 0 1 -1 理想面焦距理想面距离0 0面序号半径厚度玻璃STO 129.7300 1.500 12 16.5400 4.500 ZF53 -14.0300 18.000 ZK64 16.2000 4.500 15 0.0000 2.050 K9☆定义了下列玻璃:ZF3 1.7172 1.734681 1.710371ZK3 1.5891 1.595862 1.586242K9 1.5163 1.521955 1.513895ZF2 1.6725 1.687472 1.666602ZK6 1.6126 1.619999 1.609499ZF5 1.7398 1.758714 1.732434-------计算结果--------1.高斯参数有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')20.12852 2.04965 -4.90769 2.04965入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率(?)0.00000 -80.50431 8.44059 0.00000入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')5.00000 20.50672 -0.31450 0.124202.像差***零视场像差***1H 0.85H 0.707H 0.5H 0.3H 0H 球差銵' -0.6834 -0.4889 -0.3357 -0.1664 -0.0596 0.0000弥散园銵R' -0.0855 -0.0519 -0.0296 -0.0104 -0.0022 0.0000F光球差銵F' -0.6746 -0.4802 -0.3271 -0.1579 -0.0512 0.0084C光球差銵C -0.6751 -0.4807 -0.3275 -0.1582 -0.0514 0.0081轴向色差腖FC' 0.0005 0.0004 0.0004 0.0003 0.0003 0.0002***D光各视场像差***相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'1 0.0000 329.4271 -8.4017 -2.0986 -1.6648 -0.4338 .85 0.0000 -518.5631 -7.1040 -1.0389 -1.1348 0.0959 .7071 0.0000 -182.8366 -5.9105 -0.5985 -0.7628 0.1642 .5 0.0000 -109.9339 -4.1940 -0.2647 -0.3743 0.1096 .3 0.0000 -88.8424 -2.5258 -0.0912 -0.1340 0.0428 鋂z' 鋂z'F 鋂z'C 膟FC' 銵T' 銵S'1 0.0389 0.0647 0.0276 0.0370 -2.5033 -0.9018.85 0.0705 0.0924 0.0610 0.0313 -1.2954 -0.8097.7071 0.0579 0.0761 0.0499 0.0262 -0.9725 -0.7587.5 0.0263 0.0393 0.0206 0.0187 -0.7900 -0.7159.3 0.0064 0.0143 0.0030 0.0113 -0.7165 -0.6942 KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H1 -0.3239 -0.1504 -0.0257 -0.0985 -0.0483 -0.0086.85 -0.2351 -0.1115 -0.0193 -0.0745 -0.0367 -0.0065.7071 -0.1829 -0.0874 -0.0152 -0.0584 -0.0288 -0.0051.5 -0.1241 -0.0596 -0.0104 -0.0395 -0.0195 -0.0035.3 -0.0733 -0.0353 -0.0062 -0.0233 -0.0115 -0.0020***高级像差***銵'sn銵T'yKT'snhKT'sny0.00601 -1.81983 0.01158 0.04608Xt'snXs'sn銵FC' 膟FC'sn0.45077 0.06964 0.00023 0.00004***垂轴像差***☆没有考虑实际渐晕系数(即认为渐晕系数都为 1)-------子午垂轴像差(鋂t')(像面位移: 0)1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H 0H1 -0.65695 -0.46721 -0.32753 -0.17935 -0.08281 0.00000 .85 -0.45884 -0.32554 -0.22628 -0.12108 -0.05391 0.00000 .7071 -0.35294 -0.24784 -0.16990 -0.08835 -0.03776 0.00000 .5 -0.24870 -0.17077 -0.11391 -0.05613 -0.02221 0.00000 .3 -0.17257 -0.11473 -0.07360 -0.03352 -0.01179 0.00000 0 -0.08547 -0.05187 -0.02958 -0.01035 -0.00222 0.00000 -1.0H -0.85H -0.7071H -0.5H -0.3H -0H1 0.00919 0.01869 0.02681 0.03392 0.03151 0.00000 .85 -0.01142 -0.00424 0.00323 0.01228 0.01534 0.00000 .7071 -0.01293 -0.00986 -0.00494 0.00280 0.00737 0.00000 .5 0.00051 -0.00448 -0.00520 -0.00226 0.00145 0.00000 .3 0.02590 0.01108 0.00309 -0.00106 -0.00052 0.00000 0 0.08547 0.05187 0.02958 0.01035 0.00222 0.00000-------子午光线对弥散圆直径±1.0H ±0.85H ±0.7071H ±0.5H ±0.3H ±0H1 0.66614 0.48590 0.35434 0.21327 0.11432 0.00000.85 0.44742 0.32130 0.22951 0.13336 0.06924 0.00000.7071 0.34001 0.23797 0.16496 0.09115 0.04513 0.00000.5 0.24921 0.16629 0.10871 0.05387 0.02366 0.00000.3 0.19847 0.12581 0.07669 0.03246 0.01127 0.000000 0.17093 0.10374 0.05917 0.02070 0.00444 0.00000-------弧矢垂轴像差分量(鋂s' 鋃s')1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H1 -0.09853 -0.29101 -0.07038 -0.22288 -0.04828 -0.16946 -0.02391-0.10744 -0.00856 -0.05980.85 -0.07451 -0.22954 -0.05335 -0.17193 -0.03666 -0.12791 -0.01819-0.07869 -0.00652 -0.04278.7071 -0.05841 -0.18394 -0.04187 -0.13401 -0.02879 -0.09690 -0.01430-0.05718 -0.00513 -0.03003.5 -0.03953 -0.13446 -0.02836 -0.09277 -0.01951 -0.06313 -0.00970-0.03370 -0.00348 -0.01609.3 -0.02326 -0.10312 -0.01669 -0.06661 -0.01149 -0.04168 -0.00571-0.01877 -0.00205 -0.007230 0.00000 -0.08547 0.00000 -0.05187 0.00000 -0.02958 0.00000-0.01035 0.00000 -0.00222(2)优化并标准化后的数据、点列图及各种曲线程序注释:设计时间:2013年4月11日星期四 09:08:13 下午-------输入数据--------1.初始参数物距半视场角(°) 入瞳半径0 22.75 2.5系统面数色光数实际入瞳上光渐晕下光渐晕5 3 0 1 -1 理想面焦距理想面距离0 0面序号半径厚度玻璃STO -8.4720 1.500 12 -10.0460 4.500 ZF53 -8.2790 18.000 ZK64 16.2180 4.500 15 0.0000 15.144 K9☆定义了下列玻璃:ZF3 1.7172 1.734681 1.710371ZK3 1.5891 1.595862 1.586242K9 1.5163 1.521955 1.513895ZF2 1.6725 1.687472 1.666602ZK6 1.6126 1.619999 1.609499ZF5 1.7398 1.758714 1.732434-------计算结果--------1.高斯参数有效焦距(f') 后截距(L') 前截距(L) 像距(l')20.08885 15.14412 -3.86824 15.14412入瞳距离(lz) 出瞳距离(lz') 近轴像高(y') 放大率(_)0.00000 -89.18009 8.42395 0.00000入瞳直径(D) 出瞳直径(D') 拉赫不变量(J) 像方孔径角(U')5.00000 25.96570 -0.31450 0.124452.像差***零视场像差***1H 0.85H 0.707H 0.5H 0.3H 0H 球差銵' -2.3250 -1.6148 -1.0842 -0.5247 -0.1851 0.0000弥散园銵R' -0.2980 -0.1744 -0.0968 -0.0329 -0.0069 0.0000F光球差銵F' -2.6022 -1.8891 -1.3567 -0.7956 -0.4552 -0.2697C光球差銵C -2.2056 -1.4965 -0.9665 -0.4076 -0.0683 0.1167轴向色差腖FC' -0.3967 -0.3927 -0.3902 -0.3880 -0.3869 -0.3863***D光各视场像差***相对视场 Lz1 Lz2 Yz' Xt' Xs' Xts'1 0.0000 -1188.3812-7.2237 0.0324 -0.0712 0.1036.85 0.0000 -255.6760 -6.4175 0.3128 -0.0328 0.3456 .7071 0.0000 -159.8788 -5.5255 0.3808 -0.0146 0.3954 .5 0.0000 -113.8635 -4.0580 0.2822 -0.0039 0.2862 .3 0.0000 -96.6329 -2.4937 0.1222 -0.0009 0.1231 鋂z' 鋂z'F 鋂z'C 膟FC' 銵T' 銵S'1 0.5003 1.0669 0.9720 0.0289 -0.3214 -1.0378.85 0.3928 0.6015 0.5180 0.0201 -0.6075 -1.1245.7071 0.2310 0.2810 0.2099 0.0111 -0.8451 -1.1899.5 0.1540 0.1901 0.1187 0.0014 -0.1001 -1.2594.3 0.0335 0.0554 0.0042 0.0012 -1.2484 -1.3018 KT'1.0H KT'.7H KT'.3H KS'1.0H KS'.707H KS'.3H1 0.0039 0.0280 0.0080 0.0060 0.0065 0.0016.85 -0.0267 0.0093 0.0042 0.0011 0.0036 0.0011.7071 -0.0285 0.0000 0.0022 -0.0020 0.0016 0.0006.5 -0.0289 -0.0054 0.0006 -0.0040 -0.0001 0.0002.3 -0.0121 -0.0053 0.0001 -0.0035 -0.0006 0.0000***高级像差***銵'sn銵T'yKT'snhKT'sny0.07828 1.00364 0.02610 -0.04121Xt'snXs'sn銵FC' 膟FC'sn0.36459 0.02097 -0.01034 0.00403***垂轴像差***☆没有考虑实际渐晕系数(即认为渐晕系数都为 1)-------子午垂轴像差(鋂t')(像面位移: 0)1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H 0H1 -0.21159 -0.09597 -0.03655 -0.00087 0.00487 0.00000 .85 -0.22157 -0.09860 -0.03323 0.00737 0.01308 0.00000 .7071 -0.24505 -0.11601 -0.04464 0.00286 0.01240 0.00000 .5 -0.28147 -0.14720 -0.06897 -0.01169 0.00536 0.00000 .3 -0.30375 -0.16974 -0.08857 -0.02510 -0.00203 0.00000 0 -0.29797 -0.17440 -0.09676 -0.03288 -0.00693 0.00000 -1.0H -0.85H -0.7071H -0.5H -0.3H -0H1 0.21935 0.14626 0.09262 0.03931 0.01110 0.00000 .85 0.16824 0.09867 0.05175 0.01099 -0.00460 0.00000 .7071 0.16812 0.09320 0.04461 0.00490 -0.00800 0.00000 .5 0.20359 0.11479 0.05807 0.01196 -0.00408 0.00000 .3 0.24827 0.14429 0.07804 0.02336 0.00214 0.00000 0 0.29797 0.17440 0.09676 0.03288 0.00693 0.00000 -------子午光线对弥散圆直径±1.0H ±0.85H ±0.7071H ±0.5H ±0.3H ±0H1 0.43094 0.24224 0.12917 0.04018 0.00624 0.00000.85 0.38980 0.19727 0.08498 0.00362 0.01768 0.00000.7071 0.41318 0.20920 0.08925 0.00205 0.02039 0.00000.5 0.48506 0.26199 0.12704 0.02364 0.00945 0.00000.3 0.55202 0.31403 0.16661 0.04846 0.00418 0.000000 0.59594 0.34880 0.19353 0.06576 0.01386 0.00000-------弧矢垂轴像差分量(鋂s' 鋃s')1.0H 0.85H 0.7071H 0.5H 0.3H1 0.00602 -0.28565 0.00725 -0.16928 0.00653 -0.09600 0.00407-0.03504 0.00164 -0.00923.85 0.00111 -0.28713 0.00332 -0.16886 0.00361 -0.09457 0.00250-0.03320 0.00105 -0.00783.7071 -0.00205 -0.28975 0.00066 -0.16984 0.00157 -0.09458 0.00137-0.03259 0.00062 -0.00723.5 -0.00401 -0.29362 -0.00135 -0.17186 -0.00013 -0.09542 0.00036-0.03253 0.00022 -0.00695.3 -0.00345 -0.29638 -0.00155 -0.17345 -0.00059 -0.09625 -0.00003-0.03272 0.00004 -0.006920 0.00000 -0.29797 0.00000 -0.17440 0.00000 -0.09676 0.00000-0.03288 0.00000 -0.00693八.光瞳衔接和像质评价1.光瞳衔接好的标准:|物镜出瞳距| + 物镜像距+ 目镜像距= 目镜出瞳距误差允许在10mm以内。