📘 自由曲面光学设计 Zemax 实现 · 30章

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01 自由曲面光学概述
自由曲面定义、与传统球面/非球面的区别、成像与照明应用前景。
02 Zemax 基础操作
软件界面、系统设置、波长与视场定义、基本评价函数。
03 自由曲面数学基础
多项式表示 (Zernike, XY多项式, Q-type)、局部与全局坐标系。
04 序列模式自由曲面建模
Extended Polynomial 面型、参数设置、初步光线追迹。
05 非序列模式自由曲面建模
CAD导入/自定义面型、散射与分光设置。
06 自由曲面评价函数构建
自定义评价函数、操作数详解 (REAY, RAGC, DMVA)、权重分配。
07 局部优化算法
阻尼最小二乘法 (DLS)、优化参数选择、约束条件设置。
08 全局优化算法
锤形优化 (Hammer)、全局搜索、遗传算法在自由曲面中的应用。
09 自由曲面公差分析
灵敏度分析、蒙特卡洛模拟、公差分配策略。
10 自由曲面加工与检测基础
SPDT、磁流变抛光 (MRF)、干涉检测与补偿。
11 自由曲面照明系统设计 (一)
LED准直设计、均匀照明、自由曲面透镜设计流程。
12 自由曲面照明系统设计 (二)
复眼透镜与自由曲面组合、光斑整形、效率优化。
13 自由曲面成像系统设计 (一)
离轴反射系统设计、初始结构选取、像差平衡。
14 自由曲面成像系统设计 (二)
三反系统 (TMA) 设计、视场扩展、畸变控制。
15 自由曲面成像系统设计 (三)
折反混合系统、紧凑型设计、热分析耦合。
16 自由曲面在 VR/AR 中的应用
Pancake 透镜、波导耦合、畸变与色差校正。
17 自由曲面在车载光学中的应用
HUD 设计、激光雷达接收光学、广角镜头。
18 自由曲面在光刻物镜中的应用
极紫外 (EUV) 光刻照明系统、投影物镜设计。
19 自由曲面在空间光学中的应用
遥感相机、光谱仪、轻量化设计。
20 Zemax 与 MATLAB/Python 联合仿真
API 调用、批量优化、数据处理。
21 自由曲面数据交换格式
IGES/STEP 导出、点云数据导入、网格面型处理。
22 鬼像与杂散光分析
路径分析、表面散射模型、遮光罩设计。
23 自由曲面偏振分析
偏振光线追迹、薄膜效应、应力双折射。
24 自由曲面热效应分析
温度场加载、热膨胀系数匹配、热像差补偿。
25 多物理场耦合 (STOP) 分析
结构-热-光学 (STOP) 分析流程。
26 自由曲面逆向设计方法
基于光线映射的透镜设计、同步多表面 (SMS) 法。
27 机器学习在自由曲面中的应用
代理模型、参数预测、自动初始结构生成。
28 案例实战 (一):DLP 投影照明
紧凑型 DLP 投影照明系统设计。
29 案例实战 (二):大视场离轴三反
大视场离轴三反成像系统设计。
30 案例实战 (三):LED 车灯光学
高均匀性 LED 车灯光学系统设计。
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