应用光学课程设计-张一鸣
应用光学(工程光学)课程设计指导书(ZEMAX)
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。
图 27 第一次优化后的结构
图 28 第一次优化后的 FFT MTF 从上面的两个图中可知，结构趋于合理化，FFT MTF 值得到大大提高，有的
择波长（段）并点击
图标确定。退出时，需点击“ok”，如图 10 所示。
图 9 工作波长编辑窗口 图 10 选择工作波长下拉菜单
四、设定评价函数和 EFFL 有效焦距值
按下快捷键 F6 或通过“Editors\Merit Function”路径打开“Merit Function Editor:”窗口，通过“Tools\Default Merit Function”路径打开“Default Merit Function” 默认评价函数对话框窗口如图 12 所示。
图 24 优化前的结构
图 25 优化前的 FFT MTF
选中“Semi-Diameter”列中的第一个“15.000000”，当出现
黑色背
景时，按一下快捷键“ctrl+Z”，则该单元格数值由系统自动改变。用同样的方法 对下面的两个数也各操作一次。
应用光学课程设计报告
再考虑周视情形，假设直角棱镜 1 绕 y 轴转动。根据棱镜转动定理，可以判 断经过直角棱镜 1、2 像空间旋转的情况。假设经过 1、2，y 轴的像为 y12 轴。像 空间先绕 y12 轴逆时针转动(-1)n-1θ，再绕 y 轴逆时针转动 θ 角。如图 2 所示。第 一个转动通过后面的系统后能在观察的时候实现水平周视。 而第二个转动是多余 的，所以需要通过棱镜 2 的转动来抵消。为抵消这个转动，把棱镜 2 绕光轴逆时 针转动角 α。如图 3 所示。根据棱镜转动定理，转动轴和光轴同向，n 为奇数， 像绕光轴逆时针转动 2α。因为此时光轴与 y 轴反向，所以最后通过棱镜 2 像空 间绕 y 轴顺时针转动了角 2α。 因此只需要 2α=θ， 恰好能抵消棱镜 1 产生的第二 个转动。换句话说，棱镜 2 的转角应为棱镜 1 的转角的一半。
3.共轴系统和棱镜系统的组合
保护玻璃：保护玻璃是一种高强度、耐划伤玻璃，主要用于电子、电器、仪 器仪表、显示器保护屏等。起到保护作用。在这里，保护玻璃放在直角棱镜 1 的前方。 望远物镜：为避免破坏系统的共轴性，共轴球面系统的光轴和棱镜的入射表 面要垂直。因此，将物镜放在道威棱镜后。 分划板和望远目镜：根据开普勒式望远镜的原理，分划板应放在物镜像方焦 平面，在目镜前。所以在下端直角棱镜后分别放置分划板和目镜。 孔径光阑的选择：为了使系统中各个光学零件的尺寸比较均匀，应该把孔径 光阑选在合理的地方。这里选择道威棱镜。因为在相同的通光口径下，道威棱镜 的体积最大。因此希望它的通光口径尽量小。同时，它位于前面四个光学零件的 中间位置，其他光学零件和它比较靠近，当斜光束通过时，他们的孔径比轴向光 束的口径加大较少。 至此，周视瞄准镜的最终原理图及系统结构已全部确定，如图 4 所示。
火炮周视瞄准镜初步设计
应用光学第2版课程设计 (2)
应用光学第2版课程设计1. 课程概述应用光学是光学的一个重要分支，它不仅仅关注光的传播和反射等基本性质，更注重光在实际应用中的作用。
本课程旨在通过教授应用光学基本理论和实践应用，使学生了解光学在现代科学和工程中的重要作用以及其应用领域的最新研究进展。
2. 课程目标•了解应用光学的基本理论，掌握基本光学原理；•掌握光学测量与检验的基本方法和技能；•熟练掌握应用光学在机械加工、无损检测、电子通信、生命科学等领域的应用；•综合运用所学知识，提高解决实际问题的能力。
3. 课程内容及教学安排本课程拟进行15次课程学习和2次实验教学。
教学内容和安排如下：第1-2周：光的基本性质和传播规律•光与电磁波•光的波动性和粒子性•光在介质中的传播规律第3-4周：光线的传播和反射•光的反射定律•平面镜成像•球面镜和透镜成像第5-6周：光线的折射和色散•光的折射定律•柱棒棱镜的折射和偏转•光的色散和分光元件第7-8周：光学仪器与检测技术•干涉计和干涉条纹的形成•光的偏振和检测•光谱分析和光谱仪器第9-10周：光学设计和成像系统•成像系统的基本要素与成像质量指标•透镜系统的设计和优化•成像系统的实际应用案例第11-12周：应用光学在机械制造中的应用•线性测量技术和激光测距仪•光刻机和光刻板制造•制造中的光学检测技术第13-14周：应用光学在生命科学中的应用•透射电子显微镜•光学显微镜和活细胞成像技术•光学检测技术在生物科学中的应用4. 实验设计实验一：干涉测量实验使用差分干涉仪对一束光进行干涉测量，并绘制干涉和相位条纹图。
实验二：透镜成像实验使用凸透镜进行成像实验，考察不同物距、像距下的成像情况，绘制成像光路图，并测量透镜的焦距。
5. 教材推荐•《应用光学第2版》（庞泉光主编，清华大学出版社）•《光学工程手册》（宋士刚主编，机械工业出版社）•《现代光学基础》（曹必信著，科学出版社）6. 参考文献1.J. W. Goodman, “Introduction to Fourier Optics”,3rd ed., Roberts and Company Publishers, 2005.2.J. E. Greivenkamp, “Field Guide to GeometricalOptics”, SPIE Optical Engineering Press, 2004.3.A. Papoulis, S. U. Pill, “Probability, Random Variables and Stochastic Processes”, 4th ed., McGraw-Hill Education, 2002.。
应用光学课程设计-学生资料
一、 在平行光路中工作的棱镜，绕垂直于棱镜主截面的z轴转 动
平行光路中，只需要考虑像空间的方向，而不用考虑其位置 P和P′都看作自由向量。根据转动定理
y
z
x
z’
y’
x’
［例一］ 在下图中，棱镜2、3一起绕O1O2转θ,然后棱镜3 再按同一方向绕O4O3转θ，求出射光轴的方向和像的方向 的变化。
①先确定棱镜转动前的成像方向。属于单一主截面的系统， 没有屋脊面， z′与z同向。光轴同向，总反射次数为偶数， 根据物像相似的关系，y′与y也同向。
y
z
x
当棱镜绕z轴转θ时，如果反射次数为偶数，则像空间方
向不变，如果反射次数为奇数，则像空间绕z轴转2θ。和讨
论平面镜旋转时结论完全相同。
在屋脊棱镜的情形，P=z,P′=z′=-z，得 ：
［A′］=［(-1)n-1θP′］+［θP］=［(-1)nθz］+[θz］
当总反射次数n为偶数时， ［A′］=[θz］+［θz］=0
当入射和出射光轴平行反向，棱镜绕光轴转θ，反射 次数n为偶数时像转2θ，反射次数n为奇数时像不转。
y
z
x
x’ z’ y’
三、 出射和入射光轴垂直，棱镜绕入射光轴转动
有: P=x,P′=x′ 得： ［A′］=［(-1)n-1θx′］+［θx］ 当n为偶数时: ［A′］=［-θx′］+［θx］ 当n为奇数时: ［A′］=［θx′］+［θx］ 当入射和出射光轴垂直时，棱镜绕入射光轴转θ ，如果反 射次数为偶数，像空间首先绕出射光轴统-θ，然后绕入射光 轴转θ；如果反射次数为奇数，则像空间首先绕出射光轴转θ， 然后再绕入射光轴转θ。
应用光学备课教案模板范文
一、教学目标1. 知识目标：- 理解并掌握应用光学的基本原理。
- 了解不同光学元件（如透镜、棱镜、反射镜等）的工作原理和应用。
- 熟悉光学成像的基本规律。
2. 能力目标：- 能够运用光学原理解决实际问题。
- 提高学生的实验操作能力和分析问题能力。
3. 情感目标：- 培养学生对光学现象的探究兴趣。
- 增强学生的科学素养和团队合作精神。
二、教学内容1. 应用光学基本原理2. 光学元件及其应用- 透镜：凸透镜、凹透镜- 棱镜：色散、全反射- 反射镜：凹面镜、凸面镜3. 光学成像规律- 物像关系- 成像条件- 成像性质三、教学过程（一）导入新课1. 展示生活中的光学现象，如放大镜、眼镜、望远镜等，激发学生的学习兴趣。
2. 提出问题：这些光学现象是如何产生的？它们遵循什么规律？（二）讲授新课1. 应用光学基本原理- 介绍光的传播、反射、折射等基本原理。
- 讲解光学定律，如反射定律、折射定律等。
2. 光学元件及其应用- 介绍透镜、棱镜、反射镜等光学元件的结构、工作原理和应用。
- 通过实例分析，让学生了解光学元件在实际生活中的应用。
3. 光学成像规律- 讲解物像关系、成像条件、成像性质等。
- 通过作图法演示光学成像过程，帮助学生理解成像规律。
（三）课堂练习1. 完成课后习题，巩固所学知识。
2. 进行实验操作，观察光学现象，验证所学原理。
（四）课堂小结1. 总结本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 提出思考题，引导学生深入思考。
四、教学评价1. 课后作业完成情况2. 课堂练习及实验操作表现3. 学生对光学知识的掌握程度五、教学反思1. 课后总结教学效果，分析教学过程中的优点和不足。
2. 针对不足之处，调整教学策略，提高教学质量。
六、教学资源1. 教材2. 光学实验器材3. 网络资源七、教学时间2课时八、教学环境教室、实验室九、教学注意事项1. 注重理论联系实际，让学生了解光学知识在生活中的应用。
2. 鼓励学生积极参与课堂活动，培养学生的动手能力和创新精神。
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+2.0h2、参数选择及外形尺寸计算 3.5 h+4.0h3、结构选型与初始结构参数求解 4.0h+8.0h4、像差校正与像差自动平衡 4.0h+8.0h5、目镜选择及缩放0.5h+1.0h6、绘制光学系统图和光学零件图 2.0h+12.0h7、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：一、 外调焦外调焦是通过移动望远镜的目镜和分划板来实现的，即当观察有限距离的物体时，将目镜和分划板一起向后移动适当的距离，使有限距离的物体仍然成像在分划板上，供目镜观察，如图1-1所示。
外调焦的优点是结构简单，成像质量好。
缺点是外形大，密封性差。
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日星期三目录一.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]其基本结构如上图所示，主要分为三个部分：一个是物镜组(Objective Lens)，一个是校正镜管组(Erector Tube)，和目镜组(Onicular Lens)，还可能有其他镜组。
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 10xΓ= （2）全视场 26oω=（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：'20.216f = ' 4.49f s = 18.27f L =- ''/ 1.042P f = 5.0d =4.在本次设计中所需的目镜的结构形式为已知条件，即所选目镜为2-28根据 '258.08o ω= '4D mm = '11z l mm =由以上要求，选取目镜2-28结构如图1所示。
物理光学与应用光学第二版课程设计
物理光学与应用光学第二版课程设计一、引言物理光学是光学的重要分支之一，它主要研究的是光的本质、光与物质的相互作用以及光的传输特性等问题。
与此相关的应用光学则是对物理光学研究成果的应用，它广泛应用于激光技术、光通信、医疗设备、光学传感器等领域。
本课程设计的目标是帮助学生深入了解物理光学与应用光学的理论和实践，并实现对光学现象的定量描述和分析。
本文将具体阐述该课程设计的主要内容。
二、课程设计内容2.1 实验环节本课程设计将涵盖一系列的物理光学实验，旨在通过实验来帮助学生深入了解物理光学的理论和实践。
具体实验内容如下：2.1.1 双缝干涉实验本实验通过展示双缝干涉，向学生介绍了干涉的基本原理和定义，以及如何使用Michelson干涉仪进行干涉测量、间接测量折射率。
2.1.2 线性偏振实验本实验通过展示光的偏振来介绍光的偏振原理，向学生介绍光的偏振状态和光的偏振干涉。
2.1.3 光栅光谱实验本实验将介绍光栅光谱，为学生介绍如何使用光栅、光栅的性能和分辨率等内容，并演示如何使用光谱仪进行光谱测量。
2.1.4 红外吸收实验本实验将介绍红外吸收光谱，为学生介绍如何使用红外吸收光谱仪，如何测量样品吸收光谱，以及如何用此数据测定样品化学构成。
2.2 课堂教学环节除了实验环节外，本课程设计还将包含丰富的理论讲解环节。
这些讲解将使学生更加深入地了解物理光学与应用光学的理论基础。
具体课堂教学环节如下：2.2.1 光的波动理论本环节将介绍光的波动理论，向学生介绍Maxwell方程组、波长、频率等概念，讲解光的相干性、衍射、干涉、偏振等光学现象。
为学生提供基础理论知识，奠定理论基础。
2.2.2 光的量子理论本环节将介绍光的量子理论，向学生介绍波粒二象性、光的能量、量子力学等概念，帮助学生理解光子的性质和行为。
2.2.3 光束传输理论本环节将介绍光束的传输理论，向学生介绍光线追迹、非线性光学、自聚焦等内容，以及光纤通信、激光器等应用。
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日目录一、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水平瞄准范围︒360俯仰和周视中观察位置不变渐晕系数： 5.0=K2.2主要参数的大致说明：1、视放大率3.7是角放大率，光学系统具有扩大视角的作用，同时必须保证一定的分辨角，满足仪器的精度要求。
2、视场角︒10，代表望远系统能够同时观察到的最大范围。
3、出瞳直径4mm ，应不小于人眼的瞳孔的直径（白天约2mm ，黄昏约4~5mm ，夜间可达到8mm ），从主观光亮度的要求出发，大部分军用观察瞄准仪器都要求能够在白天喝黄昏同时使用，因此取4mm 。
应用光学课程教案设计模板
课程名称：应用光学授课班级：XX级XX班授课时间：XX课时教学目标：1. 知识目标：（1）使学生掌握应用光学的基本原理和基本概念。
（2）使学生了解光学仪器的工作原理和应用。
（3）使学生具备分析光学问题、解决实际问题的能力。
2. 能力目标：（1）培养学生运用光学原理解决实际问题的能力。
（2）提高学生的实验操作技能和数据分析能力。
（3）培养学生创新思维和团队合作精神。
3. 情感目标：（1）激发学生对光学知识的兴趣，培养学生对科学探索的热情。
（2）培养学生严谨的科学态度和求实的精神。
教学内容：1. 光的传播与折射2. 光的反射与全反射3. 透镜与光学系统4. 光学仪器5. 光的干涉与衍射6. 光谱分析7. 光学信息处理教学过程：一、导入1. 通过生活中的实例，如眼镜、放大镜等，引导学生关注光学现象。
2. 提出问题：光学现象背后的原理是什么？如何应用光学知识解决实际问题？二、新课讲授1. 光的传播与折射- 讲解光的传播规律，介绍折射定律。
- 通过实验演示，使学生观察光的折射现象。
2. 光的反射与全反射- 讲解光的反射规律，介绍全反射现象。
- 通过实验演示，使学生观察光的反射现象。
3. 透镜与光学系统- 讲解透镜的类型和成像规律。
- 通过实验演示，使学生了解透镜成像原理。
4. 光学仪器- 介绍显微镜、望远镜等光学仪器的原理和应用。
- 通过实物展示，使学生了解光学仪器的构造和功能。
5. 光的干涉与衍射- 讲解光的干涉和衍射现象。
- 通过实验演示，使学生观察光的干涉和衍射现象。
6. 光谱分析- 讲解光谱分析的基本原理和应用。
- 通过实验演示，使学生了解光谱分析的过程。
7. 光学信息处理- 介绍光学信息处理的基本原理和应用。
- 通过实验演示，使学生了解光学信息处理的方法。
三、课堂练习1. 课后布置相关习题，巩固所学知识。
2. 组织学生进行小组讨论，分析实际问题，提高解决问题的能力。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调重点和难点。
单透镜——应用光学课程设计报告
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1李力飞四.设计过程1）入瞳设置入瞳直径为30mm2）视场设置视场角为0度，7度，10度2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：um4）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）3李力飞5)评估系统性能1. 3D草图图中可明显看到轴外和轴上的光线都没有聚焦在高斯像面上，这主要是因为系统存在严重的球差，场曲。
4广东海洋大学2.光线像差曲线（RAY FAN）从曲线中可看出主要存在球差，场曲，子午慧差球差：0视场图曲线离轴较严重，特别是全孔径处场曲：7，10视场图原点处曲线斜率不为0子午慧差,7，10视场子午曲线弯曲较严重，或者曲线两端连线与纵轴交点和原点不重合像散：10视场图子午，弧矢曲线不重合，即子午焦面与弧矢焦面不重合5李力飞3.点列图（Spot Diagrams）主要存在球差，慧差，像散球差：0视场RMS（弥散斑半径的方均根）GEO（弥散斑半径）都很大慧差：7，10视场图形形状可看出存在慧差像散：10视场图形呈椭圆状，说明子午像面和弧矢像面不重合子午场曲：10视场图呈椭圆状6广东海洋大学6）优化系统一.设置变量将STO面和2面半径，2面厚度设为变量。
应用光学课程教案模板范文
课程名称：应用光学授课教师：[教师姓名]授课班级：[班级名称]授课时间：[具体日期]教学目标：1. 知识目标：- 理解和应用光学的基本原理，如光的直线传播、反射、折射、衍射和干涉等。
- 掌握光学元件（如透镜、棱镜、反射镜等）的工作原理和特性。
- 了解光学在日常生活、工业生产和科学研究中的应用。
2. 能力目标：- 能够分析和解决简单的光学问题。
- 培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
3. 情感目标：- 激发学生对光学领域的兴趣和好奇心。
- 培养学生的科学探究精神和团队合作意识。
教学内容：1. 光的基本性质2. 透镜和反射镜3. 光的干涉和衍射4. 光学仪器和系统5. 光学在生活中的应用教学过程：一、导入新课（5分钟）- 通过提问或展示光学现象图片，激发学生对光学的好奇心。
- 简要回顾光学的基本概念，如光的直线传播、反射、折射等。
二、讲授新课（40分钟）1. 光的基本性质（10分钟）- 光的直线传播- 光的反射和折射- 光的色散2. 透镜和反射镜（15分钟）- 凸透镜和凹透镜- 平面镜和球面镜- 透镜和反射镜的组合3. 光的干涉和衍射（10分钟）- 光的干涉现象- 光的衍射现象- 干涉和衍射的应用4. 光学仪器和系统（5分钟）- 显微镜- 望远镜- 摄像机5. 光学在生活中的应用（5分钟）- 眼镜- 光纤通信- 光学存储三、课堂练习（10分钟）- 给学生提供一些简单的光学问题，让他们通过计算或实验来解决问题。
四、课堂小结（5分钟）- 回顾本节课的重点内容。
- 强调光学原理在实际应用中的重要性。
五、课后作业（5分钟）- 布置一些课后练习题，巩固学生对光学知识的掌握。
- 布置一些实验报告，让学生了解光学实验的步骤和数据分析方法。
教学资源：- 教科书- 多媒体课件- 光学实验器材- 网络资源教学评价：- 课堂表现：观察学生的参与度和回答问题的情况。
- 作业完成情况：检查学生的作业质量和完成度。
- 实验报告：评估学生的实验操作能力和数据分析能力。
《应用光学课程设计》大纲
《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能。
在教师的指导下，按照光学设计工作的基本要求，正确组织学生进行计算及分析：学习像差的基本理论；学习使用ZEMAX软件输入光学结构数据；学习使用ZEMAX分析初级像差并设置简单的优化函数；设计简单的光学系统，并做简单的分析和总结；撰写课程设计论文。
2)进一步理解应用光学的理论和方法。
通过边实验、边学习、边思考和边总结，把实践操作与课堂所学理论和方法相结合。
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。
应用光学课程设计例子(学生)
应用光学课程设计一.题目：8倍观察镜的设计 二.设计要求全视场： 2ω=7°； 出瞳直径： d=5mm ； 镜目距： p=20mm ； 鉴别率：α=''6； 渐晕系数： k=0.55；棱镜的出射面与分划板之间的距离：a=10mm ； 棱镜：别汉屋脊棱镜，材料为K10； 目镜：2-28。
三.设计过程 （一）目镜的计算 1.目镜的视场角︒=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==Γ1451.52'25.3tan 'tan 8tan 'tan ωωωω 2.由于目镜存在负畸变（3%～5%），所以目镜的实际视场角为：︒=⨯=+=7524.5405.11451.52%51'22'）（实际ωω3.目镜的选型：目镜2-28如下图所示：相应的系统参数为：mm f 216.20'=；︒=57'2ω；mm S f 49.4'=；mm d 5=其结构参数如下表所示：4.目镜倒置目镜倒置后的结构参数如下表所示：5.手动追迹光线，求出倒置后的S f’用l 表进行目镜近轴光的追迹，如下表所示： 通过光线追迹得到S f’=18.276mm 6.计算出瞳距p ’望远系统的结构图如图所示：由于孔径光阑是物镜框，则孔径光阑经目镜所成的像为出瞳，则Γ+=⇒Γ=-⇒-=-⇒⎪⎭⎪⎬⎫=-=-='2''2''2''1'22''1')'()'('''f S p f S p f S p f f f xx S p x f x f f f fmmp 803.208216.202760.18'=+= 求得的出瞳距mm p 803.20'=与设计要求mm p 20'=较接近，因此选择的目镜满足要求。
（二）物镜的计算 1.物镜焦距mm f f f f e o eo 728.161216.208''''=⨯=⋅Γ=⇒=Γ2.物镜视场2ω=7° 3.物镜入瞳直径mm d D dDD D 4058'=⨯=⋅Γ=⇒==Γ 4.物镜的相对孔径0432.411''==D f f D o o5.物镜的选型本设计的相对孔径和视场角都不大，可以选择较简单的双胶合物镜结构形式。
应用光学第三版课程设计 (2)
应用光学第三版课程设计课程概述应用光学是现代光学技术的一个重要分支，它的研究范围涉及到光学仪器、光学元件和光学测试等方面。
本课程旨在通过对应用光学的理论和实践进行探究，提升学生解决光学问题的能力，培养学生对实验测试的技能，使其熟悉应用光学相关理论和技术，为学生今后从事科研、工程技术等领域奠定坚实的理论基础。
课程目标通过本课程的学习，学生应当具备以下能力：•熟悉应用光学的基本理论和相关技术；•掌握光学元件的基本原理和性能；•掌握各种光学测试方法和实验技术；•熟练应用光学理论和实践解决光学问题；•培养学生的实验技能和创新精神。
课程安排本课程分为理论和实践两部分，每部分占总课时的50%。
理论部分理论部分主要涵盖以下内容：1.光的基本概念和光学波动方程；2.光的干涉、衍射和偏振现象；3.非线性光学现象和光学谐振腔；4.光的传输和光学成像原理；5.现代光学测量技术。
实践部分实践部分主要涵盖以下内容：1.光学仪器的组装和调试；2.光学元件的性能测试；3.干涉、衍射和偏振光的实验；4.光学成像实验；5.光学测试方法的实验。
每个实验的具体内容和要求将在课堂上进行详细介绍。
课程评估本课程的总评分由理论和实践两部分的成绩组成，其中理论部分占60%，实践部分占40%。
考核形式包括小测验、作业、实验报告和期末考试等。
参考教材1.应用光学（第三版），吴小康，北京大学出版社；2.光学（第七版），A. E. Hecht，高等教育出版社；3.现代光学，Guenther R&L，机械工业出版社。
结束语应用光学是一门重要的现代光学技术课程，通过对理论和实践的学习，可以让学生更好地了解光学领域的基础知识和相关应用。
本课程将为学生未来在科研、工程技术等领域打好坚实的理论基础，并培养其实验技能和创新精神。
应用光学课程设计论文
应用光学课程设计论文一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握光学的基本概念、原理和定律，了解光学在现实生活中的应用。
技能目标要求学生能够运用光学知识解决实际问题，具备基本的实验操作能力和科学思维。
情感态度价值观目标要求学生培养对科学的热爱和好奇心，提高科学素养，意识到光学在现代科技和社会发展中的重要性。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果。
课程目标明确，具体可衡量，便于学生和教师了解课程的预期成果。
后续的教学设计和评估将以此为基础，确保教学目标的实现。
二、教学内容根据课程目标，我们选择和了与之相关的教学内容。
教学大纲详细制定了教学内容的安排和进度。
本课程的教学内容主要包括光学的基本概念、光的传播、反射、折射、衍射等基本现象和原理，以及光学在现实生活中的应用。
教材的章节安排如下：1.光学基本概念和光的传播2.光的反射和折射3.光的衍射和偏振4.光学仪器和光学应用以上教学内容科学系统，与课本紧密相关，符合教学实际。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，我们选择了多样化的教学方法。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，系统地传授光学知识，帮助学生建立知识体系。
2.讨论法：学生进行分组讨论，引导学生主动思考和探索，培养学生的科学思维。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和运用光学知识。
4.实验法：安排实验课程，让学生亲自动手进行实验，培养学生的实验操作能力和科学素养。
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，我们选择了适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选择权威、实用的光学教材，作为学生学习的基础。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的教学PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
应用光学课程设计
应用光学课程设计
应用光学是一门旨在培养学生对光学原理及其在实际应用中的
应用能力的学科。
本课程旨在介绍光学的基本概念、原理和应用，深入了解光学系统的设计、测量和控制，以及光学器件和系统的应用。
通过本课程的学习，学生可以掌握光学的基本理论和实际应用，从而为未来的工作和学习打下坚实的基础。
课程目标：
1. 掌握光学的基本概念、原理和应用；
2. 熟悉光学器件和系统的设计、测量和控制；
3. 了解光学技术在各个领域的应用，如通信、医学、工业等；
4. 培养学生的实验能力和问题解决能力。
课程大纲：
第一节：光学基础知识
1. 光的本质和光的传播
2. 光的干涉和衍射
3. 光的偏振和旋转
第二节：光的测量和控制
1. 光学测量的基本原理
2. 光的调制和控制
3. 光的成像和显示
第三节：光学器件和系统
1. 光学器件的分类和特性
2. 光学系统的设计和优化
3. 光学系统的测量和校准
第四节：光学应用
1. 光学在通信领域的应用
2. 光学在医学领域的应用
3. 光学在工业领域的应用
第五节：实验
1. 光学基础实验
2. 光学器件和系统实验
3. 光学应用实验
评估方式：
1. 平时成绩（参与度、作业、课堂表现等）占20%；
2. 期中考试占30%；
3. 期末考试占50%。
参考教材：
1. 《应用光学》（第四版），江苏教育出版社；
2. 《现代光学》（第六版），高等教育出版社；
3. 《光学基础》（第二版），电子工业出版社。
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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日目录一、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水平瞄准范围︒360俯仰和周视中观察位置不变渐晕系数： 5.0=K2.2主要参数的大致说明：1、视放大率3.7是角放大率，光学系统具有扩大视角的作用，同时必须保证一定的分辨角，满足仪器的精度要求。
2、视场角︒10，代表望远系统能够同时观察到的最大范围。
3、出瞳直径4mm ，应不小于人眼的瞳孔的直径（白天约2mm ，黄昏约4~5mm ，夜间可达到8mm ），从主观光亮度的要求出发，大部分军用观察瞄准仪器都要求能够在白天喝黄昏同时使用，因此取4mm 。
4、出瞳距离应不小于20mm ，尤其是对于军用光学仪器，防止武器后坐力的撞击而对我方士兵造成伤害。
5、潜望高185mm，为了使我方士兵不被敌方士兵发现，我们可以取潜望高为185mm，这是由炮塔的结构所决定的。
6、俯仰瞄准范围︒360，该参数的选取是为配合仪器的制作±18，水平瞄准范围︒和使用要求。
7、渐晕系数0.5，指边缘光束的宽度为中心光束宽度的一半。
对于本系统，整个视场内都存在渐晕。
下面我们将按照以上要求进行光学设计。
三、光学系统的设计计算内容3.1周视瞄准镜综述3.1.1基本工作原理简述：周视瞄准镜的工作原理是以开普勒望远镜的工作原理为基础的。
基本原件是两片正透镜（分别为物镜和目镜），要求物镜的像方焦平面与目镜的物方焦平面重合，并且达到物镜焦距在数值上大于目镜焦距。
这样可以达到将无限远目标成像在无限远处的目的，让外界物体，以平行光进入人眼，并且能够扩大视角。
在光路中加入平面镜棱镜系统，从而使主光轴可以弯折，从而实现我方士兵的隐蔽观察，最后通过倒像功能实现使所需观察物体最终成正像。
3.1.2用途我方士兵利用周视瞄准镜，可以全方位地观察到周围的情况，实现周视。
并且，当需要俯仰观察时，可以保持目镜不动，方便我方士兵不改变自己的位置和方向就观察到四周的情况，有利于我方士兵的隐蔽，因此利用周视瞄准镜可以方便火炮操作人员的观察和瞄准。
此外周视瞄准镜结构相对简单，质量相对轻便，可以方便大规模生产和装备，对提高我国军队火炮战斗部队战斗能力由很大帮助。
3.1.3种类瞄准镜主要可以分为以下三大类：望远式瞄准镜、准直式瞄准镜、反射式瞄准镜。
3.2拟定系统的原理方案3.2.1光学系统的基本形式：应该选择开普勒望远系统。
根据《应用光学》，望远系统有两种，分别为开普勒望远镜和伽利略望远镜，如下图所示：系统的设计有以下几个要求。
要求能够对远距离目标进行观察，并且具有较大的视放大率，还需要分划板来进行军用上的来瞄准和测距。
而恰恰开普勒望远镜满足这几个要求。
通过开普勒望远镜，能够实现一定的视放大率，并且能够将无限远的物体成倒像在无限远处。
3.2.2光学系统基本结构：光学系统的基本结构为目镜、物镜、分划板、保护玻璃。
保护玻璃通过对系统密封从而起到保护作用，分划板上经过适当计算与调整刻线后可以进行测量和读数，物镜和目镜则须选择正光焦度。
3.2.3棱镜系统：根据火炮周视瞄准镜的设计要求，必须通过平面镜棱镜系统作为倒像系统，并且需要使系统成正像，同时还要实现周视的效果。
然而平面镜存在着一些缺点：平面镜不易固定，容易脱落或者错位，从而引起光学系统的偏差；还有平面镜会吸收更多的能量，从而造成光学系统的能量损失。
因此，我们在火炮周视瞄准镜中使用直角棱镜来代替平面镜。
确定道威棱镜及转动方向、速度：根据火炮周视瞄准镜的军用原因，需要实现在水平方向以及竖直方向上能够改变光轴方向。
我们可以使用以下设计方法：在光轴上端O1点位置安置一个直角棱镜（顶端直角棱镜），使其既可以绕过O1点垂直于主截面的水平轴转动从而实现俯仰，也可以绕竖直轴O1O2转动从而实现周视。
同样，在02处防止一个直角棱镜实现将光轴改变90度方向从而水平进入人眼。
当顶端棱镜绕过O1点垂直于主截面的水平轴转动时，像的方向不会发生旋转；当棱镜绕O1O2轴转动时，如果我们假设物平面相对主截面不动，则像平面将随着顶端棱镜的转动而转动。
此时如果要求像平面不转，就必须使像平面产生相反方向的转动。
又因为要求出射光轴的方向不变，系统下端使光轴改变90度的底端棱镜很一定不能转动。
这样的话，就必须加入一个棱镜，利用它的旋转来补偿像平面的转动，并且不会使光轴的方向发生改变。
我们选择一个直角棱镜放置在01与02之间某个适当的位置来实现对像平面的补偿旋转。
根据前面的规则，在光轴同向的情形，欲利用棱镜的旋转使像面转动，反射次数应该是一个奇数，可以添加一个直角棱镜。
又为了减少棱镜的体积与重量，并且达到节省材料的要求，我们选用道威棱镜来代替直角棱镜。
道威棱镜的表面与入射光线出射光线并不平行，所以道威棱镜只能工作在平行光路中，只能放在物镜前。
当O1处顶端直角棱镜和道威棱镜作为一个整体一起转动时，如果假设物空间坐标跟着转动，即物相对棱镜截面不动，像面将和棱镜同时转动。
当道威棱镜单独转动时，像平面的转角等于棱镜转角的2倍。
因此，两棱镜同时转动a，然后把道威棱镜按相反方向转a/2，即可成功补偿像的旋转。
换句话说，棱镜2的转角应该在数值上是棱镜1转角的一半，且旋转方向需要相同。
然而，由于加入道威棱镜，即增加了一次反射，两个直角棱镜再加上一个道威棱镜，使得总反射次数变为3次，使物像相似关系得到了破坏。
为了保证物像相似关系，应该使光学系统中光轴的总反射次数为偶数，因此我们可以引入一个屋脊面，并且将屋脊面取在底端直角棱镜O2处。
如此有利于维持系统的稳定。
如下图所示：3.2.4共轴系统和棱镜系统的组合能够转向的直角棱镜必须工作在平行光路中，由于道威棱镜的入射面和光线不垂直，所有其也需要工作在平行光路中。
并且需要将保护玻璃、直角棱镜、道威棱镜设置在物镜之前。
另外需要考虑充分利用目镜和物镜之间的空间，将屋脊棱镜放在物镜和目镜之间。
又由于物镜的焦距在数值上要大于物镜的焦距，所有应该将屋脊棱镜放在物镜和分划板之间。
3.2.5孔径光阑的确定为了确定系统中这些光学零件的尺寸，必须选择轴外点成像光束的位置，也就是确定入瞳和孔径光阑的位置。
考虑到使系统中各个光学零件的尺寸比较均匀，孔径光阑应该选在道威棱镜上，因为在相同的通光口径下，道威棱镜的体积最大，因此它的相对通光口径尽量小。
又因为在前四个光学零件的中间位置，其他光学零件和它比较接近，当斜光束通过时，它们的口径比轴向光束的口径相对较小。
我们可以把系统中主光轴和光线的交点，即道威棱镜的中点，作为名义上的孔径光阑。
由此，整个光学系统的设计初样图大概如下所示：3.3光学系统的外形尺寸计算3.3.1选择目镜：由视放大率7.3=Γ和物方视场角︒=102ω以及ωωtan 'tan =Γ可以得到 像方视场角︒=⨯︒=874.35)7.35arctan(tan 2'2ω；选用对称目镜，其光学特性为︒>︒︒=874.3542~40'2ω，43''≈目f l z ， 又出瞳距离mm l z 20'≥，故mm l f z 7.263'4'=≥目，我们取mm f 28'=目； 视度调节范围是5±，目镜的轴向移动量mm f x 92.31000'52μ=±-=目，满足设计要求； 其中，z l D D f f '''''22、、、、、、、目物ωωΓ分别为视放大率、物方视场角、像方视场角、物镜焦距、目镜焦距、物镜口径、出瞳直径、出瞳距离。
3.3.2选择物镜： 由7.3''=-=Γ物目f f ，故mm mm f f 6.1037.328''=⨯=Γ•=目物； 由7.3'==ΓD D ，故mm mm D D 8.1447.3'=⨯=•Γ=； 相对口径25.0143.06.1038.14'<≈=mm mm f D 物，选用双胶物镜； 其中，z l D D f f '''''22、、、、、、、目物ωωΓ分别为视放大率、物方视场角、像方视场角、物镜焦距、目镜焦距、物镜口径、出瞳直径、出瞳距离。
3.3.3计算道威棱镜尺寸并验证渐晕系数：将道威棱镜展开，根据轴向光束确定孔径光阑直径。
根据之前的分析，孔径光阑应该取在道威棱镜的中心，故道威棱镜通光口径取mm D 8.14=；棱镜采用K9玻璃，所以有a D 334.0=，其中a 为道威棱镜展开后斜边长，所以我们可以得到mm mm D a 31.44334.08.14334.0===，并且可以通过计算得道威棱镜的轴向长度是mm mm a 66.6231.44414.12=⨯≈；我们以︒45入射角入射，根据公式n l KE =，其中81.0≈K ,5163.1=n ,因此相当空气层厚度为mm mm E 67.235163.131.4481.0=⨯=；如下图所示接下来我们来验证渐晕系数K :（1）光线由上方︒5入射时，根据几何关系，我们可以得到mmmm mm mm D E D D 17.135tan 8.145tan 67.2328.145tan 5tan 2=︒⨯+︒⨯⨯-=︒⨯+︒⨯-=ω故渐晕系数为8898.08.1417.13≈==mmmm D D K ω （2）光线由下方︒5入射时，根据几何关系，我们可以得到mmmm mm mm D E D D 58.105tan 8.145tan 67.2328.145tan 5tan 2=︒⨯-︒⨯⨯-=︒⨯+︒⨯-=ω故渐晕系数为7148.08.1458.10≈==mmmm D D K ω 上述两种情况渐晕系数都大于0.5，所有设计是合理的，能够对斜光束起到限制作用。