成像光学设计实战与像差校正技巧

📚 共计 30 章节

光学设计概论

成像光学系统的基本概念、设计流程、像差理论入门、Zemax/Code V简介

几何光学基础

光线追迹原理、近轴光学、高斯光学、光阑与光瞳、主光线与边缘光线

像差理论（一）

球差成因、表现形式、校正方法（非球面、双胶合透镜）

球差非球面

像差理论（二）

彗差与正弦差、像散与场曲的物理意义与校正策略

像差理论（三）

畸变与色差校正、二级光谱与复消色差

初级像差与赛德尔像差

赛德尔系数计算、像差平衡、Ray Fan/Spot/MTF解读

赛德尔评价

光学材料选择

玻璃库、折射率与阿贝数、特殊色散玻璃、晶体与塑料

单透镜设计

像差特性、最佳形状因子、平凸与双凸透镜选择

单透镜形状

双胶合透镜设计

消色差原理、玻璃配对、球差与色差联合校正

双胶合消色差

三片式库克三片镜

经典结构分析、初始结构计算、像差平衡与优化

天塞镜头（Tessar）

结构演变、与库克三片镜对比、像差校正特点

双高斯镜头（Double Gauss）

大光圈设计、对称结构优势、高级像差控制

大光圈对称

远心镜头设计

物方/像方远心、放大倍率恒定、机器视觉案例

远心机器视觉

广角镜头设计

反远距结构、大视场像差校正、畸变与相对照度

广角反远距

长焦镜头设计

望远结构、色差与二级光谱、长焦像差特点

变焦镜头设计（一）

变焦原理、光学补偿与机械补偿、变焦曲线计算

变焦镜头设计（二）

初始结构、像差随变焦变化、凸轮曲线优化

显微物镜设计

高倍率、大数值孔径、无限远共轭距、平场复消色差

投影镜头设计

大像面、均匀照度、畸变要求、远心与反远距

投影均匀性

激光光学系统

高斯光束传播、准直与聚焦、f-Theta镜头设计

红外光学系统

红外材料(锗/硅/硒化锌)、冷光阑效率、无热化设计

红外无热化

紫外光学系统

紫外材料(熔石英/氟化钙)、色差校正、高透过率

非球面应用

非球面方程、加工与检测、像差校正实战技巧

非球面加工

衍射光学元件（DOE）

二元光学、衍射效率、混合光学系统设计

公差分析（一）

公差类型、灵敏度分析、蒙特卡洛模拟、良率预估

公差蒙特卡洛

公差分析（二）

补偿器设置、非球面公差、塑料件公差、装配分配

补偿器装配

光学系统优化策略

局部与全局优化、锤形优化、评价函数、操作数技巧

MTF与像质评价

调制传递函数、衍射极限、MTF曲线解读、像质判据

杂散光分析与抑制

鬼像分析、镀膜设计、遮光罩与光阑设计

杂散光鬼像

综合实战案例

从需求分析到设计交付——完整成像镜头设计全流程复盘

实战全流程