工程光学课程设计任务书

《工程光学》课程设计题目
课题1：几何光学综合性实验
一、实验目的
1．综合了解工程光学（几何光学部分）的主要内容和典型光路。

2．用给定光学元件设计并搭建典型光学系统。

3．以像差理论为依据，实现简单系统的光学装调。

4．设计并使用常用的光学方法进行光学系统参数的测量。

二、实验用仪器和设备
根据实验任务和自行设计的实验步骤，从实验室仪器清单中选择。

三、实验内容
1．光学系统的搭建
I．远摄型光组
1）光组特点：焦距长于镜筒筒长。

2）组成和光路
3）参数
4）实验要求：
根据焦距要求，自选正负透镜，计算间隔，在光学实验台上搭建光路并验
证。

II．反远距型光组
1）光组特点：焦距很短，工作距较长。

2）组成和光路
3）参数
4）实验要求：
根据焦距和工作距要求，自选正负透镜，计算间隔，在光学实验台上搭建
光路并验证。

III．照相系统
1）组成和光路
2）参数
3）实验要求：
在光学实验台上搭建光路，对确定目标成像，验证光阑位置、大小变化对
成像的影响。

IV．望远系统
1）组成和光路
2）参数
V．显微系统
1）组成和光路：分别将光阑置于物镜框上或物镜的一次实像面上构成物方远心光路。

2）参数
VI．照明系统
1）临界照明
参数：
2）坷拉照明
参数：
2．光学参数的测量
利用光学方法，测定典型光学系统的参数。

1）放大镜（焦距，放大率与观察条件的关系）
2）显微物镜（焦距、NA、垂轴放大率）
3）望远镜（焦距、视场角、分辨率）
4）照相物镜（焦距、视场角、相对孔径）
3．像差的性质和调整
配置可调整多片光学镜组，通过调整隔圈、对中等关系修正像差。

4．平面和平面系统的性质
配置半导体激光器可直接观察平面系统的成像性质，或将平面元件置于成像光路中，观察其性质。

平面元件可包括：
一次反射直角棱镜、二次反射棱镜、道威棱镜、直角屋脊棱镜、立方角锥棱镜、分光棱镜、分色棱镜、折射棱镜、光楔
课题2：偏振光的产生和检验
设计任务
1) 测布儒斯特角，定偏振片光轴;
2) 线偏振光分析：使钠光通过偏振片起偏振，用装在X轴旋转二维架上（对准指标线）的偏振片在转动中检偏振，分析透过光强变化与角度的关系。

3）椭圆偏振光分析：使激光束通过扩束器、狭缝和黑镜产生线偏振光，再通过1/4波片之后，用装在X轴旋转二维架上的偏振片在旋转中观察透射光强变化，是否有两明两暗位置（注意与上一项实验现象有何不同），在暗位置，检偏器的透振方向即椭圆的短轴方向。

4）圆偏振光分析：在透振轴正交的二偏振片之间加入1/4波片，旋转至透射光强恢复为零处，从该位置再转动45°，即可产生圆偏振光。

此时若用检偏器转动检查，透射光强是不变的。

3）和4）应使用白屏观察。

5）利用冰洲石及可转动支架，观察和分析该晶体的双折射现象。

让自然光（例如钠光）通过支架上的一个小孔入射冰洲石晶体，用眼睛在适当距离能够看到光束一分为二；转动支架，又能判别寻常光（o光）和非寻常光（e光）。

进而用检偏器确定o光和e光偏振方向的关系。

课题3：阿贝成像原理和空间滤波
设计任务
1）设计实现阿贝成像光路
2）在阿贝成像原理光路中，物的信息以频谱的形式展现在物镜的后焦面上，利用空间滤波器实现阿贝－波特空间滤波的验证和演示。

考核标准：
1.由指导老师组成考核小组对小组中的每位同学进行考核
2.在规定的时间内完成叙述并回答问题
3.功能的实现程度及是否按制作要求制作
4.提交设计报告
5.作品完成的先后时间（作品及设计报告越早完成、上交，成绩也越高）。