1、 工程光學課程設計指導手冊 光電子技術科學專業適用理學院日期：2021年 9月 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc135190689 一、工程光學課程設計目的與要求 PAGEREF _Toc135190689 h 2 HYPERLINK l _Toc135190690 二、工程光學課程設計時間安排 PAGEREF _Toc135190690 h 2 HYPERLINK l _Toc135190691 三、工程光學課程設計學生守那么及管理方法 PAGEREF _Toc135190691 h 2 HYPERLINK l _Toc135190692 四、工程光學

2、課程設計報告要求及撰寫標準 PAGEREF _Toc135190692 h 3 HYPERLINK l _Toc135190693 五、工程光學課程設計辯論 PAGEREF _Toc135190693 h 4 HYPERLINK l _Toc135190694 六、工程光學課程設計成績評定方法 PAGEREF _Toc135190694 h 4 HYPERLINK l _Toc135190695 附件1：參考題目 PAGEREF _Toc135190695 h 5 HYPERLINK l _Toc135190696 附件2?工程光學?課程設計大綱 PAGEREF _Toc135190696 h

3、 14一、工程光學課程設計目的與要求?工程光學?是儀器科學與技術學科人才培養方案中的專業根底課。?工程光學?這門課分為三個教學模塊進行，第一模塊理論教學、第二模塊計算機軟件設計、第三個模塊實踐教學環節。工程光學課程設計是屬于第二模塊的教學環節，在學生充分掌握工程光學幾何光學的理論和典型光路的根底上，利用像差理論能夠進行簡單光路的光學參數計算和設計，并利用Zemax光學設計軟件進行仿真和參數優化，到達理論與實際應用相結合。而本課程的主要特色是它的設計性。本課程設計正是為這一目的而開設的。它主要解決的問題與主導思想是：1結合實際問題加深學生對工程光學的理解與應用。2培養提高學生分析問題和解決問題的

4、能力。3使學生具備查閱資料、分析設計、上機實踐和書寫文檔的能力。教學目的與要求：1.到達能夠靈活運用工程光學課程中所講授內容，進行近軸光路的計算，設定初始光學參數。2.熟悉Zemax光學設計軟件的根本功能和用法。3.并能夠用Zemax光學設計軟件進行簡單光路的模擬和優化。4.使學生初步具備查閱資料、參數設計、上機實踐和書寫科技報告的能力。二、工程光學課程設計時間安排第14 天：明確設計內容，查閱相關的參考資料。第57天：根據設計的要求進行參數計算、確定初始的光學參數。第89天：負責課程設計的教師安排機房講解Zemax光學設計軟件的使用方法。 第1011天：利用Zemax光學設計軟件仿真設計并對

5、參數進行優化，得到比擬理想的設計結果。第1213天：撰寫設計報告包括理論計算和軟件優化。第14天：辯論。要求：1人或1-3人為一組，獨立完成1個問題。三、工程光學課程設計學生守那么及管理方法學生在課程設計期間應遵守學校作息制度；請假需經指導教師同意，并按學校規定辦理請假手續，否那么以曠課論處，每天早、晚簽到，其它時間由指導教師隨機點名一次。學生必須隨時接受指導教師的檢查，指導及安排的工作。課程設計所使用的機器，須經指導教師同意后，方可使用。課程設計結束后，制作成果必須交學院資料室。學生使用的計算機、電子儀器或其它設備，假設因責任事故造成喪失或損壞，應酌情賠償。假設設備發生故障，應及時報告，學生

6、不得擅自修理。嚴格禁止學生在計算機房或實驗室玩游戲，每發現一次，那么課程設計成績降低5分。學生未經指導教師同意將私人盤片、器材帶入計算機房或實驗室，將予以沒收。學生也不得將計算機房和實驗室中的任何設備、器材和工具帶回宿舍使用，否那么視為盜竊。學生在實驗室內必須嚴肅認真，不得大聲喧嘩，嚴禁吃任何食物，嚴禁吸煙，每日負責衛生清掃，并在離開時切斷電源，關好水龍頭，關緊門窗。學生借閱院資料室參考書籍和資料時，必須簽名借閱。學生在課程設計期間必須每天到所在的實驗室簽到。 管理方法：指導教師要在學生開始課程設計的至少前一周召開課程設計發動大會, 向學生講解課程設計大綱, 部署課程設計選題, 詳細講解每一道

7、題目的要求, 要到達的目標, 課程設計報告的標準等與課程設計有關的問題，使學生提前做好準備, 保證課程設計的順利進行。 指導教師要在選題、設計、上機實現等諸環節上投入精力，加強指導、討論和答疑的力度。尤其在選題上，要充分考慮學生目前所具有的知識水平、掌握的開發工具、以及綜合設計能力的現狀，使題目取材合理、大小適中、難易適度，使學生在完成設計工作后，能有所收獲。參加課程設計的學生要珍惜時機、勤奮工作、勇于創新、勇于探索、勇于實踐，虛心向指導教師請教，向同學學習，獨立完成設計任務。學生需保質、保量、保時間進度地提交標準的課程設計報告，審查由指導教師全權負責。四、工程光學課程設計報告要求及撰寫標準課

8、程設計的總結報告是在完成設計后，學生對歸納技術文檔、撰寫科學技術總結報告能力的訓練。通過撰寫課程設計總結報告，不僅可以把設計及技術參考等內容進行全面總結，而且還可以把實踐內容提升到理論高度?？偨Y報告按如下內容順序用A4紙進行打印撰寫并裝訂成冊：1、統一的封面含課程設計課題名稱、專業、班級、姓名、學號、指導教師等。2、設計任務和技術要求由指導教師在選題時提供應學生。3、內容摘要：1 摘要是論文內容的簡短陳述，一般不超過400字。2 關鍵詞應為反映論文主題內容的通用技術詞匯，一般為4個左右，一定要在摘要中出現。4、目錄：目錄要層次清晰，要給出標題及頁次。5、課程設計總結報告正文，正文可按章節來撰寫

9、，應含以下內容：1 問題重述及分析2 符號設定及必要假設3 模型建立層層遞進地建立模型、進行計算機實現4 模型優缺點分析。5 附錄程序及圖表6、按統一格式列出主要參考文獻：參考文獻必須是學生在課程設計中真正閱讀過和運用過的，文獻按照在正文中的出現順序排列。各類文獻的書寫格式如下：1 圖書類的參考文獻序號 作者名書名版次出版單位，出版年：引用局部起止頁碼。 2 翻譯圖書類的參考文獻序號 作者名書名譯者版次出版單位，出版年：引用局部起止頁碼。3 期刊類的參考文獻序號 作者名文集名期刊名年，卷期：引用局部起止頁碼。7、說明書總篇幅一般不超過15頁。五、工程光學課程設計辯論辯論是課程設計中一個重要的教

10、學環節，通過辯論可使學生進一步發現設計中存在的問題，進一步搞清尚未弄懂的、不甚理解的或未曾考慮到的問題，從而取得更大的收獲，圓滿地到達課程設計的目的與要求。1、辯論資格按方案完成課程設計任務，經指導教師審查通過并在其設計圖紙、說明書或論文等文件上簽字者，方獲得參加辯論資格。2、辯論小組組成課程設計辯論小組由23名教師組成，由系負責組織。3、辯論課程設計審查通過后，由辯論小組主持辯論。辯論前，辯論小組應詳細審閱學生的課程設計資料，為辯論作好準備，辯論中，學生須報告自己設計的主要內容約5分鐘，并答復辯論小組成員提問的34個問題或答復考簽上提出的問題。每個學生辯論時間約15分鐘。六、工程光學課程設計

11、成績評定方法辯論結束后，辯論小組應舉行會議，根據學生平日表現，系統設計情況，系統完成情況，報告撰寫情況以及辯論情況，綜合評定學生的最終成績。課程設計的成績分為：優秀、良好、中等、及格，不及格五個等級。不及格的學生須跟下一年級重作。附件1：參考題目光電子專業工程光學課程設計參考題目題目1、三片照相物鏡設計 設計要求：采用三片庫克cookie結構，D/f=1/5，半像面尺寸：18mm 半視場角：20 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um，口徑D：10mm 計算：系統焦距f，后焦距BFL設計題目1 照相物鏡設計三片庫克鏡結構參數圖0 課程設計最終設計要求題目2、雙膠合望遠物鏡設計

12、 設計要求：采用雙膠合Doublet結構，D/f=1/11，半像面尺寸：4.8mm 半視場角：0.5 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um，口徑D：50mm 計算：系統焦距f，后焦距BFL設計題目2望遠物鏡設計雙膠合鏡結構參數設計題目2望遠物鏡設計雙膠合鏡結構光線追跡圖題目3、半導體激光器準直物鏡設計設計要求：采用雙膠合Doublet結構，D/f=1/3，通光口徑D：5 mm 半視場角：0 設計波長： 0.656um 計算：系統焦距f，后焦距BFL設計題目3 半導體激光器準直物鏡設計雙膠合結構參數圖0 課程設計最終設計要求題目4、CCD電子望遠物鏡設計 設計要求：采用雙膠合

13、Doublet結構，D/f=2/9，CCD半像面尺寸：1.8mm ，1/3inch 半視場角：1.8 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um，口徑D：20mm 要求在緒論中查閱CCD的相關資料包括型號、尺寸、分類、應用等內容 計算：系統焦距f，后焦距BFL設計題目 4 CCD電子望遠物鏡設計雙膠合結構參數題目5、平行光管物鏡設計 設計要求：采用雙膠合Doublet結構，D/f=1/6，半像面尺寸：5.25mm 半視場角：1 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um，口徑D：50mm 計算：系統焦距f，后焦距BFL設計題目 5 平行光管物鏡設計雙膠合結構參數題目

14、6、單片照明系統設計 設計要求：采用單片結構，光源距離物鏡物距：17.5mm，通光口徑D：15mm 視場物高：0 ，設計波長：0.486um、0.587um、0.656um，光源光視效能：15lm/W，要求照明50mm遠外的觀察屏，形成直徑為40mm的均勻亮斑，亮斑平均照度E：50lx 請參考應用光學教材例題109頁 計算：系統焦距f，D/f，后焦距BFL，光源功率W設計題目 6 單片照明系統設計參數題目7、雙膠合放大鏡設計 設計要求：采用雙膠合Doublet結構，放大倍率：10倍，通光口徑D：10mm 半視場角：5.5 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um 計算：系統焦距

15、f，D/f，后焦距BFL，觀察范圍尺寸設計題目7 雙膠合放大鏡設計雙膠合結構參數題目8、單片放大鏡設計 設計要求：采用單片singlet結構，放大倍率：5倍，通光口徑D：15mm 半視場角：10 設計波長：0.486um、0.587um、0.656um 計算：系統焦距f，D/f，后焦距BFL，觀察范圍尺寸設計題目8 單片放大鏡設計單片結構參數注1：題目1-8：可根據每個組的學生人數，變換不同的設計要求，得到不同的設計結果。 注2：學生可以自選題目或選擇指導老師擬定的題目。自選題目需要得到指導教師對題目的難度、工作量確認前方可附件2?工程光學?課程設計大綱適用專業：光電子技術科學專業時 間：2周

16、20212021學年第1學期第10-11周實習班級：物理與材料工程學院光電子技術科學專業2021級1，2班一、課程性質?工程光學?是儀器科學與技術學科人才培養方案中的專業根底課。?工程光學?這門課分為三個教學模塊進行，第一模塊理論教學、第二模塊計算機軟件設計、第三個模塊實踐教學環節。工程光學課程設計是屬于第二模塊的教學環節，在學生充分掌握工程光學幾何光學的理論和典型光路的根底上，利用像差理論能夠進行簡單光路的光學參數計算和設計，并利用Zemax光學設計軟件進行仿真和參數優化，到達理論與實際應用相結合。而本課程的主要特色是它的設計性。本課程設計正是為這一目的而開設的。二、教學目的1.到達能夠靈活

17、運用工程光學課程中所講授內容，進行近軸光路的計算，設定初始光學參數。2.熟悉Zemax光學設計軟件的根本功能和用法。3.并能夠用Zemax光學設計軟件進行簡單光路的模擬和優化。4.使學生初步具備查閱資料、參數設計、上機實踐和書寫科技報告的能力。三、教學根本內容及步驟第14 天：明確設計內容，查閱相關的參考資料。第57天：根據設計的要求進行參數計算、確定初始的光學參數。第89天：負責課程設計的教師安排機房講解Zemax光學設計軟件的使用方法。 第1011天：利用Zemax光學設計軟件仿真設計并對參數進行優化，得到比擬理想的設計結果。第1213天：撰寫設計報告包括理論計算和軟件優化。第14天：辯論

18、。要求：1人或1-3人為一組，獨立完成1個問題。教學根本要求指導教師要在學生開始課程設計的至少前一周召開課程設計發動大會, 向學生講解課程設計大綱, 部署課程設計選題, 詳細講解每一道題目的要求, 要到達的目標, 課程設計報告的標準等與課程設計有關的問題，使學生提前做好準備, 保證課程設計的順利進行。 指導教師要在選題、設計、上機實現等諸環節上投入精力，加強指導、討論和答疑的力度。尤其在選題上，要充分考慮學生目前所具有的知識水平、掌握的開發工具、以及綜合設計能力的現狀，使題目取材合理、大小適中、難易適度，使學生在完成設計工作后，能有所收獲。參加課程設計的學生要珍惜時機、勤奮工作、勇于創新、勇于

19、探索、勇于實踐，虛心向指導教師請教，向同學學習，獨立完成設計任務。學生需保質、保量、保時間進度地提交標準的課程設計報告，審查由指導教師全權負責。設計內容及時間安排設計選題參見附錄。時間安排設計內容第1-4天選定題目，上網或到圖書館查資料，明確需求。第5-7天根據設計的要求進行參數計算、確定初始的光學參數。第8-9天負責課程設計的教師安排機房講解Zemax光學設計軟件的使用方法。第10-11天利用Zemax光學設計軟件仿真設計并對參數進行優化，得到比擬理想的設計結果。 第1213天撰寫設計報告包括理論計算和軟件優化。第14天辯論地點：光電子機房綜合樓五樓設計要求：(1) 對問題分析深入、透徹，結論正確。(2) 利用光學設計軟件能重現所設計的光學系統。(