光学设计作业题
光学设计作业答案Word版
现代光学设计作业学号：2220110114姓名：田训卿一、光学系统像质评价方法 (2)1.1 几何像差 (2)1.1.1 光学系统的色差 (3)1.1.2 轴上像点的单色像差─球差 (4)1.1.3 轴外像点的单色像差 (5)1.1.4 正弦差、像散、畸变 (7)1.2 垂直像差 (7)二、光学自动设计原理92.1 阻尼最小二乘法光学自动设计程序 (9)2.2 适应法光学自动设计程序 (11)三、ZEMAX光学设计.133.1 望远镜物镜设计 (13)3.2 目镜设计 (17)四、照相物镜设计 (22)五、变焦系统设计 (26)一、光学系统像质评价方法所谓像差就是光学系统所成的实际像和理想像之间的差异。
由于一个光学系统不可能理想成像，因此就存在光学系统成像质量优劣的问题，从不同的角度出发会得出不同的像质评价指标。
（1）光学系统实际制造完成后对其进行实际测量✧星点检验✧分辨率检验（2）设计阶段的评价方法✧几何光学方法：几何像差、波像差、点列图、几何光学传递函数✧物理光学方法：点扩散函数、相对中心光强、物理光学传递函数下面就几种典型的评价方法进行说明。
1.1 几何像差几何像差的分类如图1-1所示。
图1-1 几何像差的分类1.1.1 光学系统的色差光波实际上是波长为400~760nm 的电磁波。
光学系统中的介质对不同波长光的折射率不同的。
如图1-2，薄透镜的焦距公式为()'121111n f r r ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭(1-1) 因为折射率n 随波长的不同而改变，因此焦距也要随着波长的不同而改变，这样，当对无限远的轴上物体成像时，不同颜色光线所成像的位置也就不同。
我们把不同颜色光线理想像点位置之差称为近轴位置色差，通常用C 和F 两种波长光线的理想像平面间的距离来表示近轴位置色差，也成为近轴轴向色差。
若l ′F 和l ′c 分别表示F 与C 两种波长光线的近轴像距，则近轴轴向色差为'''FC F C l l l ∆=- (1-2)图1-2 单透镜对无限远轴上物点白光成像当焦距'f 随波长改变时，像高'y 也随之改变，不同颜色光线所成的像高也不一样。
光学设计zemax经典例题
光学设计zemax经典例题
1.单镜片
设计要求：设计一个F/4单镜片，其焦距为100mm，在可见光波段使用，用肖特(Schott) BK7或国产K9玻璃来作。
像差要求：波像差小于100中心波长。
2.双胶合透镜
设计要求：设计一个F/4双胶合透镜，其焦距为100mm，在可见光波段使用，用肖特BK7/ F2或国产K9/F4玻璃组合来实现。
像差要求：对C\D\F三种色光波像差均小于5个波长，焦点弥散斑小于10微米。
3.5X激光扩束镜
设计要求：分别设计两个用于He-Ne(632.8nm)和固体激光器（532nm）的激光扩束镜，扩束倍率5X，入瞳直径3mm，出瞳直径15mm，用同一牌号玻璃完成，镜片尽可能的少，系统总长度小于100mm，入射和出射均为准直平行光。
4.50mm标准镜头
可参照Cooke的三片结构，设计一个F/5焦距50mm的标准镜头，应用于可见光波段。
成像要求：在视场30°内的3种色光的波像差均小于2个波长，MFT大于0.3/30lp,畸变小于1%.
5.放大镜头
可参考双高斯结构（也可选用其他结构），设计一个用于光电检测的放大镜头，物像共扼距140mm，像面CCD尺寸（1024x1024，单个像素为12 m×12 m）,被检测物面为平面矩形（3mm×3mm），使用波长532nm。
成像要求：全视场内MFT大于0.5/40lp, 波像差小于2个波长，畸变小于0.5%.。
光学设计笔试题目及答案
光学设计笔试题目及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光学设计中，透镜的焦距指的是（）。
A. 透镜中心到成像平面的距离B. 透镜中心到焦点的距离C. 透镜边缘到成像平面的距离D. 透镜边缘到焦点的距离答案：B2. 以下哪个参数不是描述透镜性能的主要参数？（）A. 焦距B. 口径C. 重量D. 材料答案：C3. 在光学设计中，色差是指（）。
A. 透镜的重量B. 透镜的厚度C. 不同波长的光经过透镜后成像位置不同D. 透镜的折射率答案：C4. 以下哪个不是光学设计中的像差类型？（）A. 球差B. 色差C. 像散D. 折射率答案：D5. 光学设计软件通常用于（）。
A. 计算透镜的重量B. 模拟光学系统的成像质量C. 测量透镜的折射率D. 制造透镜答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 光学设计中的像差包括球差、色差、______、______等。
答案：像散、场曲2. 光学设计中，透镜的______是指透镜对光线的聚焦能力。
答案：焦距3. 光学设计软件通常包括______、______、优化算法等功能。
答案：光线追迹、光学系统建模4. 在光学设计中，______是指透镜对不同波长光的折射能力不同，导致成像质量下降。
答案：色差5. 光学设计中，______是指透镜对光线的汇聚或发散作用。
答案：折射三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述光学设计中像差产生的原因及其对成像质量的影响。
答案：像差产生的原因主要是由于透镜对不同波长的光折射能力不同，以及透镜形状的非完美性。
像差会导致成像模糊、颜色分离、边缘模糊等问题，从而影响成像质量。
2. 在光学设计中，如何减少色差？答案：减少色差可以通过使用不同折射率的透镜材料、使用非球面透镜、采用复合透镜组等方式来实现。
3. 光学设计软件在设计过程中扮演什么角色？答案：光学设计软件在设计过程中扮演着模拟、分析和优化光学系统的角色，它可以帮助设计师预测和评估光学系统的性能，从而指导实际的光学系统设计。
光学工程设计题
1、设计一套测量材料透过率的光电测试自动装置，要求消除光源的不稳定性因素的影响。
⑴绘出工作原理图。
⑵绘出原理框图。
⑶说明工作原理。
答：⑴工作原理图⑵原理框图⑶说明工作原理：①在装上被测样品4之前，光屏处于最大吸收位置，并使二通道的输出光通量相等，处于平衡状态。
②当插入被测样品之后，测量通道的光通量减少。
此时若移动光屏改变透过率值使光屏上透过增大恰好等于被测样品的吸收值，这就可以使二个通道重新达到平衡。
③光屏的移动由与之相连的指针机构9显示，指针的位置和不同被测样品的透过率相对应。
④这样，光屏或指针的位置就是被测透过率的量度值，并在二通道的输出光通量相等时读出。
2、主动红外报警电路如图所示，分析它的工作原理？答：当光信号被阻挡时，光敏三极管处于截止状态，光敏三极管的集电极为高电平，即三极管基极为高电平，三极管饱和导通，三极管的集电极为低电平，驱动继电器J工作，使开关闭合，电路形成回路，晶闸管控制端有效，晶闸管导通，报警器正常工作。
S为复位键。
当有光信号时，光敏三极管处于导通状态，光敏三极管的集电极为低电平，即三极管基极为低电平，三极管截止，三极管的集电极为高电平，驱动继电器不工作，开关保持断开状态，晶闸管控制端无效，报警器不工作。
3、照明灯的光控原理图如图所示，分析工作原理。
答：二极管D和电容C组成半波整流滤波电路，为光电控制电路提供直流电源；电阻R、光敏电阻和继电器绕组组成测光与控制电路；继电器常闭触头构成执行电路，它控制照明灯的开关。
光敏电阻在有强光照时（白天），电阻值降低，通过光敏电阻的电流增大，继电器工作，常闭触头断开，路灯熄灭。
当弱光照时，光敏电阻的电阻值很大，电路中的电流很小，而不足以驱动继电器工作，常闭触头保持，路灯点亮。
4、设计一台有合作目标的光电测距装置。
说明工作原理。
相位式测距半导体激光器作辐射源A ，若在激光器供电电路中外加谐波电压U 0就能得到接近正弦的辐射光波，其初始相位和激励电压U 0相同。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，以下哪个参数不是光学系统的焦距的单位？A. 毫米B. 厘米C. 米D. 千米答案：D2. 透镜的焦距与其曲率半径的关系是什么？A. 成正比B. 成反比C. 无关D. 与曲率半径的倒数成正比答案：D3. 在光学系统中，光阑的作用是什么？A. 改变光束的直径B. 限制光束的发散角C. 改变光束的波长D. 改变光束的偏振态答案：B4. 以下哪种光学元件可以实现光束的聚焦？A. 平面镜B. 凸透镜C. 凹透镜D. 光栅答案：B5. 光学系统中，像差的一种类型是球面像差，它是由于什么原因引起的？A. 透镜材料不均匀B. 透镜形状不完美C. 物体距离透镜太远D. 透镜与成像平面不平行答案：B6. 以下哪种光学元件可以改变光的偏振态？A. 棱镜B. 光栅C. 波片D. 反射镜答案：C7. 在光学设计中，如何减少色差？A. 增加透镜的厚度B. 使用单一材料的透镜C. 使用复合透镜D. 增加透镜的曲率半径答案：C8. 光学系统中，以下哪种像差是由于透镜的中心和边缘部分对光线的折射能力不同引起的？A. 球面像差B. 色差C. 像散D. 场曲答案：B9. 光学系统中，以下哪种像差是由于物体平面与成像平面不平行引起的？A. 球面像差B. 色差C. 像散D. 场曲答案：D10. 在光学设计中，以下哪种方法可以用来校正像差？A. 增加透镜的直径B. 改变透镜的材料C. 使用非球面透镜D. 增加透镜的数量答案：C二、填空题（每题2分，共20分）1. 光学系统中，焦距的倒数称为______，它是衡量光学系统聚光能力的重要参数。
答案：焦度2. 光学系统中，光线通过透镜后，光线的______会发生变化。
答案：方向3. 光学系统中，光阑的作用是限制______，以控制成像质量。
答案：光束的发散角4. 在光学设计中，为了减少色差，通常会使用______透镜。
答案：复合5. 光学系统中，像差的一种类型是______，它是由于透镜的中心和边缘部分对光线的折射能力不同引起的。
光学设计期末考试题及答案
光学设计期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光学设计中，用于描述光束聚焦能力的参数是（）。
A. 焦距B. 光斑直径C. 光束质量D. 光束发散角2. 以下哪个不是光学系统的基本特性？（）A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 重量3. 在光学系统中，色差的类型不包括（）。
A. 球面色差B. 色差C. 色差D. 色差4. 光学系统中，为了校正色差，通常采用的光学元件是（）。
A. 透镜B. 反射镜C. 棱镜D. 滤光片5. 光学系统中，用于校正球面像差的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜C. 使用滤光片D. 使用棱镜6. 在光学设计中，用于描述成像质量的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距7. 光学设计中，用于计算光学系统的像差的方法是（）。
A. 几何光学法B. 波动光学法C. 干涉光学法D. 衍射光学法8. 以下哪个不是光学设计软件的名称？（）A. ZemaxB. Code VC. MATLABD. Photoshop9. 光学设计中，用于描述光学系统成像能力的参数是（）。
A. 分辨率B. 放大倍数C. 色差D. 焦距10. 光学系统中，用于校正畸变的常用方法是（）。
A. 使用非球面透镜B. 使用反射镜D. 使用棱镜二、填空题（每空2分，共20分）11. 光学设计中，焦距是指从____到____的距离。
12. 光学系统中，色差的类型包括____和____。
13. 光学设计中，分辨率是指光学系统能够分辨的____。
14. 光学设计软件Zemax主要用于____。
15. 光学系统中，畸变是指成像时____和____的不一致。
16. 光学设计中，放大倍数是指成像系统成像的____与____的比值。
17. 光学设计中，非球面透镜主要用于校正____。
18. 光学设计软件Code V主要用于____。
19. 光学设计中，干涉光学法用于计算光学系统的____。
20. 光学系统中，衍射光学法用于研究光的____。
照明器具的光学设计优化考核试卷
10. ×
五、主观题（参考）
1.反射器设计应考虑光源特性、照明需求和反射材料，通过优化反射面形状、大小和角度，实现光线的合理分布，提高光照效率和减少眩光。
2.在设计中，应根据应用场景选择合适的光源和光学设计，合理配置照度水平和显色指数，同时采用节能技术，如LED和智能控制系统，以实现节能和效果的双重目标。
C. LED灯
D.水银灯
2.在照明器具的光学设计中，以下哪项不是主要考虑的因素？（）
A.光照度
B.光色
C.功率因数
D.信号干扰
3.下列哪种灯具的光效最高？（）
A.反射式灯具
B.投射式灯具
C.吸顶式灯具
D.壁挂式灯具
4.下列哪种材料常用于照明灯具的反射器设计？（）
A.铝
B.玻璃
C.塑料
D.纤维板
5.关于LED灯具的设计，以下哪项说法是正确的？（）
10.以下哪种灯具适用于重点照明？（）
A.吸顶灯
B.壁灯
C.轨道灯
D.筒灯
11.在照明设计中，以下哪个因素影响人的视觉舒适度？（）
A.光照度
B.光色
C.闪烁频率
D.光束角
12.以下哪种材料不适合用于照明灯具的透镜设计？（）
A.玻璃
B.塑料
C.木材
D.金属
13.关于照明器具的光学设计，以下哪个说法是错误的？（）
A. LED的发光效率与色温无关
B. LED的寿命与工作温度无关
C. LED的光衰主要与材料本身有关
D. LED的光学设计不影响其亮度和光束角
6.照明器具中，以下哪种设计可以减少眩光？（）
A.增加光源亮度
B.使用高反射率的材料
C.采用磨砂玻璃
光电器件光学设计考核试卷
8.在光电器件中，以下哪种现象会导致发光效率下降？（）
A.散射
B.吸收
C.折射
D.反射
9.下列哪种技术常用于提高太阳能电池的光吸收效率？（）
A.镀膜
B.透明电极
C.聚光
D.以上都是
10.在设计光电器件时，以下哪个因素会影响光学系统的像差？（）
A.光源波长
B.光学材料
C.环境温度
18. A,B,C,D
19. A,B,C,D
20. A,B,C,D
三、填空题
1.半导体材料
2.光电效应
3.光栅结构
4.纳米流体
5.光学模拟
6. ITO（铟锡氧化物）
7.光照条件
8.传递和分配
9.光电转换
10.光吸收特性
四、判断题
1. ×
2. √
3. ×
4. √
5. ×
6. √
7. ×
8. ×
9. √
A.光学材料
B.光路设计
C.表面粗糙度
D.封装工艺
15.以下哪些材料可以用作光电器件的光学增透膜？（）
A.硅氧化物
B.钛氧化物
C.镁fluoride
D.铝氧化物
16.以下哪些是光电器件中可能存在的噪声源？（）
A.热噪声
B.闪烁噪声
C.散粒噪声
D.以上都是
17.在光电器件的设计中，以下哪些方法可以减小光学系统的体积？（）
光电器件光学设计考核试卷
考生姓名：________________答题日期：________________得分：_________________判卷人：_________________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
光学设计试题
光学系统设计（一）一、单项选择题（本大题共20小题。
每小题1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将苴代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.主光线与光轴所确定的平面叫做（B ）0A.弧矢平面B.子午平而C.焦平面D.像平而2.共轴球而系统中，轴上点像差有（C ）。
A.球差和彗差B.球差和倍率色差C.球差和位置色差D.彗差和倍率色差3.通常情况下观察像差时，除0视场和边缘视场外，还应注意的一个视场为（A ）。
A.0.707视场B.0.5视场C. 0.3视场D. 0.85视场4.F光边缘光球差与C光边缘光球差之差也等于（A ）。
A.边缘光和近轴光色差之差B.边缘光和近轴光球差之差C.F光和C光近轴光球差之差D. F光和C光近轴光色差之差5.望远镜的放大率是指（D ）。
A.垂轴放大率B.轴向放大率C.角放大率D.视觉放大率6.下而各像差中能在像而上产生彩色弥散斑的像差有（D ）。
A.球差B.场曲C.畸变D.倍率色差7.不会影响成像淸晰度的像差是（C ）。
A.二级光谱B.彗差C.畸变D.像散8.下列光学系统中属于大视场小孔径的光学系统是（C ）。
A.显微物镜B.望远物镜C.目镜D.照相物镜9.正弦差属于小视场的（B ）。
A.球差B.彗差C.畸变D.色差10.初级子午彗差和初级弧矢彗差之间的比值为（A ）。
A.3： 1B.4： 1C.5： 1D.2： 111.下列光学元件中，任何情况下都不会产生场曲的是（B ）0A.厚凸透镜B.平行平板C.球而反射镜D.不晕:透镜12.下而光学元件中不产生色差的是（A ）。
A.球而反射镜B.薄凸透镜C.薄场镜D.薄双胶合物镜13.薄双胶合物镜置于球而反射镜球心，光阑与球心重合，则系统彗差最小可以为（D ）。
A. 0.4B. 0.25C. 0.1D. 014.场景置于系统中，除产生场曲外，还可产生（D ）。
A.球差B.彗差C.像散D.畸变15.厚透镜的场曲公式为（C ）。
几何光学.像差.光学设计部分习题详解
1.人眼的角膜可认为是一曲率半径r=7.8mm的折射球面，其后是n=4/3的液体。
如果看起来瞳孔在角膜后3.6mm处，且直径为4mm，求瞳孔的实际位置和直径。
2.在夹锐角的双平面镜系统前，可看见自己的两个像。
当增大夹角时，二像互相靠拢。
设人站在二平面镜交线前2m处时，正好见到自己脸孔的两个像互相接触，设脸的宽度为156mm，求此时二平面镜的夹角为多少3、夹角为35度的双平面镜系统，当光线以多大的入射角入射于一平面镜时，其反射光线再经另一平面镜反射后，将沿原光路反向射出4、有一双平面镜系统，光线以与其中的一个镜面平行入射，经两次反射后，出射光线与另一镜面平行，问二平面镜的夹角为多少5、一平面朝前的平凸透镜对垂直入射的平行光束会聚于透镜后480mm处。
如此透镜凸面为镀铝的反射面，则使平行光束会聚于透镜前80mm处。
求透镜的折射率和凸面的曲率半径（计算时透镜的厚度忽略不计）。
解题关键：反射后还要经过平面折射6、人眼可简化成一曲率半径为5.6mm的单个折射球面，其像方折射率为4/3，求远处对眼睛张角为1度的物体在视网膜上所成像的大小。
7、一个折反射系统，以任何方向入射并充满透镜的平行光束，经系统后，其出射的光束仍为充满透镜的平行光束，并且当物面与透镜重合时，其像面也与之重合。
试问此折反射系统最简单的结构是怎样的。
8、一块厚度为15mm的平凸透镜放在报纸上，当平面朝上时，报纸上文字的虚像在平面下10mm处。
当凸面朝上时，像的放大率为β＝3。
求透镜的折射率和凸面的曲率半径。
9、有一望远镜，其物镜由正、负分离的二个薄透镜组成，已知f1’=500mm, f2’=－400mm, d=300mm，求其焦距。
若用此望远镜观察前方200m处的物体时，仅用第二个负透镜来调焦以使像仍位于物镜的原始焦平面位置上，问该镜组应向什么方向移动多少距离，此时物镜的焦距为多少10、已知二薄光组组合，f’=1000，总长（第一光组到系统像方焦点的距离）L=700，总焦点位置lF’=400, 求组成该系统的二光组焦距及其间隔。
光学设计期末考试试题题库
光学设计期末考试试题题库### 光学设计期末考试试题题库#### 一、选择题1. 光学设计中的“像差”是指：- A. 光线在不同介质中的折射率差异- B. 光线在聚焦时产生的偏差- C. 像的清晰度- D. 光线的强度2. 以下哪个不是光学系统的组成部分？- A. 物镜- B. 目镜- C. 光源- D. 探测器3. 光学设计中，焦距是指：- A. 从镜头到成像平面的距离- B. 从物体到镜头的距离- C. 从镜头到焦点的距离- D. 从焦点到成像平面的距离4. 光学系统中的球面像差是由于：- A. 镜头材料不均匀- B. 光线在不同介质中的折射率差异- C. 镜头形状不完美- D. 光线入射角度不同5. 光学设计中，色差是指：- A. 不同波长的光聚焦在不同位置- B. 光线在聚焦时产生的偏差- C. 像的清晰度- D. 光线的强度#### 二、简答题1. 简述光学设计中“光路”的概念及其重要性。
2. 解释什么是光学系统的“分辨率”以及影响分辨率的主要因素。
3. 描述光学系统中“光圈”的作用，并解释光圈大小对成像的影响。
4. 光学设计中，如何通过设计来减少或校正像差？5. 阐述光学系统中“视场”的概念及其在设计中的重要性。
#### 三、计算题1. 给定一个焦距为100mm的镜头，物体距离镜头200mm，求像的位置和大小。
2. 假设有一个光学系统，其物镜的焦距为f，目镜的焦距为f'，物体距离物镜为2f，求目镜处的像距和像的大小。
3. 一个光学系统在设计时需要校正色差，已知不同波长的光在空气中的折射率分别为n1和n2，镜头材料的折射率为n3，求校正色差所需的镜片组合。
#### 四、论述题1. 论述光学设计在现代科技领域中的应用及其重要性。
2. 描述光学设计过程中，如何平衡成本、性能和制造工艺之间的关系。
3. 讨论光学设计中，新型材料和技术的发展对设计方法和结果的影响。
#### 五、案例分析题1. 分析一个具体的光学设计案例，包括设计目标、设计过程、所面临的挑战以及解决方案。
光电子器件的光学设计与优化考核试卷
2.光电子器件中的LED，其发光波长主要由__________决定。
3.在光电子器件设计中，为了提高光耦合效率，常采用__________耦合器。
4.光电子器件中的光电探测器，其响应度定义为输出光生电子数目与入射光功率的__________比。
5. √
6. ×
7. ×
8. ×
9. √
10. √
五、主观题（参考）
1.激光器工作原理是基于受激辐射，影响性能的因素包括阈值电流、斜率效率、线宽增强因子等。
2.光波导设计基于全内反射原理，优化传输损耗和模式质量需考虑波导尺寸、材料选择和结构设计。
3.光开关基于光路切换原理，关键参数包括开关速度、插入损耗和回波损耗等。
9.以下哪种光电子器件主要用于光通信系统中的信号放大？（）
A.光纤激光器
B. EDFA（掺铒光纤放大器）
C.光开关
D.光调制器
10.在光电子器件的光学设计中，以下哪个因素会影响光波导的传输损耗？（）
A.波导宽度
B.波导长度
C.波导材料
D.以上都对
11.以下哪个过程在光电子器件的光学优化中属于数值优化方法？（）
A.温度变化
B.供电稳定性
C.老化效应
D.光学反馈
5.在光电子器件的光学优化中，以下哪些方法可以用来减少模式失真？（）
A.优化波导宽度
B.优化波导长度
C.引入光栅结构
D.改变波导材料
6.以下哪些参数是描述光电子器件中光电探测器性能的关键指标？（）
A.响应度
B.暗电流
C.带宽
D.灵敏度
7.以下哪些技术可以用于提高光电子器件中的光耦合效率？（）
眼镜镜片光学设计原理与仿真考核试卷
10.关于眼镜镜片的防蓝光功能，以下哪个描述是正确的？（）
A.防蓝光镜片能完全阻止蓝光进入眼睛
B.防蓝光镜片只能阻挡部分蓝光
C.防蓝光镜片对视力矫正没有影响
D.防蓝光镜片在夜间视觉效果更好
11.以下哪种情况，患者不适合配戴高折射率镜片？（）
A.高度数近视
B.散光
C.眼底病变
D.老花眼
3.防蓝光镜片可以减少蓝光对眼睛的伤害，保护视网膜。局限性包括可能影响颜色视觉，且不能完全防止所有蓝光。
4.渐变多焦点镜片通过镜片上屈光力的逐渐变化，满足不同视距的需求。设计时需考虑患者的用眼习惯和镜框适配，确保舒适度和视觉清晰度。
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.眼镜镜片的厚度越大，其屈光力也越大。（）
2.高折射率镜片可以提供更好的视觉效果和更薄的镜片。（）
3.球面镜片在任何视场角都能提供清晰的视像。（）
4.防蓝光镜片可以完全阻止蓝光进入眼睛。（）
5.渐进多焦点镜片适用于所有年龄段的屈光不正患者。（）
B.镜片表面涂层能提高抗污性能
C.镜片颜色与抗污性能无关
D.镜片厚度越大，抗污性能越好
15.以下哪种眼镜镜片能提高夜视效果？（)
A.偏光镜片
B.防蓝光镜片
C.高折射率镜片
D.变色镜片
16.以下哪个参数与眼镜镜片的重量无关？（）
A.镜片材料
B.镜片厚度
C.镜片直径
D.镜片颜色
17.关于眼镜镜片的配镜加工，以下哪个步骤是正确的？（）
A.直接根据眼镜处方加工镜片
B.根据眼镜处方和镜架参数调整镜片加工
C.无需考虑镜片材料和形状进行加工
VR光学设计试题
VR光学设计试题1.全景图制作不包括下列哪一步（）。
（1分）A.图像拍摄B.图像合成C.图像拼接D.图像处理2.不管是虚拟现实VR还有后面增强现实AR和混合现实MR，它们对人机交互的要求最重要的两点就是（）。
（1分）A.触感、沉浸感B.意念、自然感触C.沉浸感、人机交互D.意识、沉浸3.超越高度（）发现了人类之所以能洞察立体空间，主要是由左右眼所看到的图像不同而产生的，这种现象被叫做双眼视差。
在19世纪三四十年代，有科学家利用双目视差原理发明出了可以看出立体画面的立体镜。
（1分）A.希腊数学家欧几里德EuclidB.美国发明家爱德文林克C.斯坦利·G·温鲍姆D.莫顿.海利西4.网络虚拟环境划分技术带来的最大效率来自与通过利用一个特定服务器的客户端间的（）降低中间服务器间的通信开销。
（1分）A.数据流B.数据包C.信息分时D.信息定位5.下面哪一种不是主流的空间定位技术（）。
（1分）A.inside-outB.outside-inC.inside-inD.Hololens6.以下（）参数用于控制Extrude(拉伸)物体的厚度。
（1分）A.AmountB.SegmentsC.CappingD.Output7.在标准几何体中，惟一没有高度的物体是（）。
（1分）A.BoxB.ConeC.PlaneD.Pyramid8.Glyph被设计成一个头戴式耳机的样式，平常的时候的确可以当成普通耳机来使用。
而将它往前翻下来，它就变成了VR头显--你能看到有两片透镜，来自低功率LED的光线会穿过它到达你的视网膜。
这其实就是（）。
（1分）A.视网膜技术B.大屏显示技术C.自动立体显示D.投影技术9.（）提供有关实体的动态位置，方向和结构的最高层次细节。
（1分）A.I/O通道B.中体通道C.全体通道D.刚体通道10.材质基本参数中通过三个颜色块来控制材质的颜色，下面属于材质基本参数颜色块的是（）。
（1分）A.Ambient（环境色）B.Reffection（反射色）C.Diffuse（漫反射）D.Specular（高光色）11.拍摄时需要用到接有（）镜头的数码单反相机。
光学作图(含答案)
光学作图
1.请在图中画出光线AO的折射光线和BC的入射光线。
2.如图所示，可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方
向。
请在图中分别画出两种合适的光学元件（只要求画出光学元件大致位置的示意图，但须与光学规律相符）
3.如图所示，请你根据近视眼的矫正方法，完成光路图。
4.如题图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折
射光线。
5.如图所示，光线经过平面镜反射后射向凹透镜，请画出射向平面镜的入射光线和经过凹透镜后的折射光线，并在图中标出入射角的度数.
6.如图所示，请画出入射或折射光线，使光路完整。
7.请在图中作出光线从空气进入水中的大致光线。
8.如图所示，一束由A发出的光射到平面镜表面O点，画出物体AB 在平面镜中的像，并画出入射光线AO的反射光线。
光学作图答案1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
1
B1。
光学设计考试题及答案
光学设计考试题及答案1. 光学设计中的基本概念- 什么是光学系统的焦距？- 简述光学系统的视场和视场角。
2. 光学系统的基本类型- 列举三种常见的光学系统类型，并简要说明其特点。
3. 光学设计中的参数- 解释什么是光学系统的光圈数和相对孔径。
- 描述焦距与视场角之间的关系。
4. 光学系统的成像质量评价- 什么是光学系统的分辨率？- 简述光学系统的色差和如何减少色差。
5. 光学设计中的像差分析- 列举并解释五种主要的像差类型。
- 描述如何通过光学设计减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 简述透镜和反射镜在光学设计中的作用。
- 解释什么是光学滤波器及其作用。
7. 光学系统的设计与优化- 描述光学系统设计的基本步骤。
- 简述如何使用计算机辅助设计（CAD）软件进行光学系统优化。
8. 现代光学设计技术- 简述衍射光学元件（DOE）的概念及其在光学设计中的应用。
- 描述自由曲面光学元件的优势和设计挑战。
答案1. 光学设计中的基本概念- 焦距是光学系统成像点到焦点的距离。
- 视场是光学系统能够观察到的区域，视场角是该区域的夹角。
2. 光学系统的基本类型- 望远镜、显微镜和相机镜头是三种常见的光学系统类型。
望远镜用于观察远距离物体，显微镜用于观察微小物体，相机镜头用于捕捉图像。
3. 光学设计中的参数- 光圈数是光学系统光圈直径与焦距的比值，相对孔径是光圈直径与焦距的比值。
- 焦距越短，视场角越大。
4. 光学系统的成像质量评价- 光学系统的分辨率是指系统能够区分两个相邻物体的最小距离。
- 色差是由于不同波长的光在光学系统中的折射率不同而产生的，可以通过使用消色差透镜来减少。
5. 光学设计中的像差分析- 主要的像差类型包括球面像差、色差、场曲、畸变和像散。
- 通过选择合适的光学元件组合和调整光学系统参数来减少像差。
6. 光学设计中的光学元件- 透镜用于聚焦或发散光线，反射镜用于改变光线的传播方向。
- 光学滤波器用于选择性地传输特定波长的光，用于改善成像质量或实现特定效果。
光学设计cad答案 三
光学设计cad答案三----2ad5d14a-7157-11ec-9085-7cb59b590d7d光学设计cad答案三光学设计CAD应答LPAR；（三） rPar；光学系统设计(三)一、单选题（本主题共有20个子题，每个子题得1分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.如果系统的像散为零，则系统的子午场曲率（）。
a.大于零b.小于零c.等于零d.无法判断2.对于双胶薄透镜组，如果位置色差校正为零，则放大色差值为（）。
a.大于零b.小于零c.等于零d.无法判断3.在以下像差中，影响光圈光圈大小和位置的像差为（）。
a.球差b.彗差c.像散和场曲d.畸变4.除球中心和顶点外，第三对无球障碍物的截距为（）。
a、 l=n+n'n+n'n-n-n'rb。
l=rc。
l=rd.l=rnn'nn'5．下列像差中，属于轴外点细光束像差的是()。
a、球差B.经向彗差C.经向场曲线D.畸变6．瑞利判据表明，焦深是实际像点在高斯像点前后一定范围内时，波像差不会超过()。
a.1111λb.λc.λd.λ3524nd-1nd+1nd+1nd-1b。
νd=c.νd=d.νd=NF-NCNF+NCNF-NCNF+nc7。
对于视觉光学系统，介电材料的阿贝常数定义为（）。
a、νd=8．k9玻璃和zf6玻璃属于()。
a、王冠玻璃和燧石玻璃B.燧石玻璃和王冠玻璃c.均属火石玻璃d.均属冕牌玻璃9.在ZEMAX软件中设计微物镜。
输入视野数据时，选择（）。
a.angle（deg）b.objectheightc.paraxialimageheightd.realimageheight10.以下哪个缩写图标（）表示ZEMAX软件中的传递函数。
a.fieb.optc.sptd.mtf11.在下列透镜中，设计中应使用追逐光线的透镜（）。
玻璃光学仪器的光学设计考核试卷
C.凹透镜和凹透镜
D.任意组合
8.以下哪项不是玻璃光学仪器设计时需要考虑的因素？（）
A.环境温度
B.玻璃的膨胀系数
C.玻璃的化学稳定性
D.玻璃的颜色
9.下列哪种情况下，透镜的焦距不会发生改变？（）
A.更换透镜材料
B.改变透镜的曲率
C.改变透镜的直径
D.改变观测目标的位置
10.光学设计中的放大率是指：（）
A.光刻技术
B.精密研磨
C.注塑成型
D.激光加工
17.以下哪些透镜组合可以实现物体的放大成像？（）
A.凸透镜和凹透镜
B.两个凸透镜
C.两个凹透镜
D.凹透镜和凸透镜
18.以下哪些是透镜设计时需要考虑的环境因素？（）
A.温度变化
B.湿度变化
C.压力变化
D.磁场变化
19.以下哪些材料特性对玻璃光学仪器的设计至关重要？（）
5. B
6. C
7. B
8. D
9. D
10. A
11. C
12. A
13. C
14. B
15. C
16. A
17. D
18. D
19. A
20. C
二、多选题
1. ACD
2. ACD
3. ABCD
4. ABC
5. . BC
10. ABC
11. ABC
12. AB
7.光阑的开口大小决定了光学系统的视场角。（）
8.高折射率的透镜可以增加光学系统的放大率。（）
9.光学设计中的像差可以通过软件模拟和优化来预测和减少。（）
10.在所有光学材料中，石英玻璃的膨胀系数最小。（）
光学设计CAD习题
2012－2013学年第２学期 光学设计CAD 例题与习题一 、光学设计CAD 例题例题１：设计一个用于目视仪器f '=60mm ,D/f ’=0.25 ,2ω=6°的单透镜，要求分别采用自行设计和从透镜库中选择两种方法设计。
例题2：已知一He-Ne Laser 用双透镜的技术参数等见下表，工作在0.6328 μm ，用OSLO 完成这一系统的设计，要求：定义系统名称为“He -Ne f/2 doublet focusing lens”，透镜文件名为“lasrdb1.len” ，并画出光路图。
例题3：在双透镜lasrdb1最后镜面的5mm 处，增加一个棱镜其孔径为15mm ，在棱镜后10mm处增加一个平面反射镜（如下图）。
例4：透镜Triplet with -1 magnification 的绘图。
（P64） 例5．拋物镜面的绘图。
（P67）例题6：对「demotrip.len 」档案的作修正，使 magnification=-0.5 ；Gaussian image height=25 ；Object N.A.=0.5，并显示近轴光线追迹结果。
（P72） 例7：在demotrip.lens 加上一个10*10方形孔径阑。
（P80）例题8：设计一10倍的消色差物镜。
光学特性：β＝－10 ，f ′＝17mm ，NA=0.25,2Y=1.8mm ， L ＝195mm 。
其初始结构参数见下表,要求：（1）建立镜头文件，并画出成像光路；（2）进行近轴光线追迹，算出近轴常数；（3）用像差系数优化系统；（4）进行像质评价，比较优化前后的几何像差和MTF.例题9：设计一双胶合望远物镜，性能指标为：D/f’=1/4 ，f '=120mm，2ω=8°，厚度小于11mm，斑点尺寸小于0.01mm。
要求入瞳与物镜重合，校正位置色差，球差和慧差。
且：（1）最大剩余球差符合像差容限要求；（2）全视场时斑点尺寸小于0.05mm；（3）0.7视场，空间频率20lp/mm时的MTF>0.2。
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6
第八章 目镜设计 第九章照相物镜设计 第十章照明光学系统设计
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7
放映结束 感谢各位的批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
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3.在开普勒望远镜中，如果已知筒长L和Г，求物镜的焦距f1`和 目镜的焦距f2`
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第五章 光学系统的初始结构计算方法
1.光学系统的初始结构设计通常采用代数法和缩放法，代数法 又称PW法，为导出PW形式的初级像差系数令PW满足(5-1)式， 请推出（5-2）（5-3）式。
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202价和像差容限
1.课本31页，分别指出各个像差曲线为哪种像差曲线，并能 分析各曲线中的线条代表什么意思。 2.课本34页，图3-4，分析各个线条的物理意义。
3.瑞利判断是如何描述的。
4.瑞利指出的两个亮点的分辨率是如何描述的。
5.调制传递函数（MTF）是如何描述的。高频、中频和低频部 分分别反映物体的什么情况
第二章 像差综述
1.简述一下球差的定义。 2.对于单个折射球面而言，当物点处在一下三个位置时，其 SI=0，可以不产生球差，简述一下这三个位置。 3.简述一下不产生正弦差的四个位置。
4.简述一下像散和场曲的求别与联系。 5.简述一下位置色差和倍率色差的定义。 6.对于满足消色差条件的双胶合透镜组，当光组总光焦度φ给定 和两透镜的玻璃选定时，求其两透镜的光焦度φ1和 φ2。
4
第六章 望远镜物镜设计
1.图6-1，试指出孔径光阑和视场光阑的位置。
2.在开普勒望远镜中，已知物镜焦距f1`=120mm，目镜焦距 f2`=30mm，物镜口径D=30mm，物方视场角2ω=100试计算其垂 轴放大率β，角放大率γ，轴向放大率α，出瞳直径D`，望远镜的 极限分辨角ψ（以秒为单位），像方视场角ω `，望远镜的视场 光阑直径2y ` 。
2021/3/9
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第七章 显微物镜设计
1.试画出显微镜成像原理图 2.已知f`1、f`2和Δ试推出显微镜总的放大率Г
3.在显微镜中，对于单组的低倍物镜，试证明：不论孔径光阑位 于物镜的像方焦平面还是位于物镜像方焦平面附近，整个显微镜 的出瞳仍可认为与显微镜的像方焦平面重合。
4.课本124页，如图7-3，试推出出瞳半径用数值孔径和显微镜 放大率Г所描述的公式。
2021/3/9
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第四章 光学系统的外形尺寸计算
1.课本52页。在望远系统中需要具有较短的筒长和紧凑的仪 器结构时，往往采用反射镜或反射棱镜作为转像系统，如果 平行光的口径为50mm，平面反射镜与光轴的夹角为300，问 反射镜上的光束截面是什么形状，其相关尺寸多少？
2.对于单组透镜转像系统，如果物方视场角为ω，β=-1，整个 系统的总长度LT=300mm，转像系统的共轭距L=100mm，望远 系统的总放大率Г=4。试求出1.单组转像透镜的f`、l和l`；2.物 镜和目镜的焦距；3.试画出其原理图，注意各个参数的比例