工程光学课程设计指导手册.doc

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1、 工程光学课程设计指导手册 光电子技术科学专业适用理学院日期：2021年 9月 目 录一、工程光学课程设计目的与要求2二、工程光学课程设计时间安排2三、工程光学课程设计学生守那么及管理方法2四、工程光学课程设计报告要求及撰写标准3五、工程光学课程设计辩论4六、工程光学课程设计成绩评定方法4附件1：参考题目5附件2?工程光学?课程设计大纲14一、工程光学课程设计目的与要求?工程光学?是仪器科学与技术学科人才培养方案中的专业根底课。?工程光学?这门课分为三个教学模块进行，第一模块理论教学、第二模块计算机软件设计、第三个模块实践教学环节。工程光学课程设计是属于第二模块的教学环节，在学生充分掌握工程光

2、学几何光学的理论和典型光路的根底上，利用像差理论能够进行简单光路的光学参数计算和设计，并利用Zemax光学设计软件进行仿真和参数优化，到达理论与实际应用相结合。而本课程的主要特色是它的设计性。本课程设计正是为这一目的而开设的。它主要解决的问题与主导思想是：1结合实际问题加深学生对工程光学的理解与应用。2培养提高学生分析问题和解决问题的能力。3使学生具备查阅资料、分析设计、上机实践和书写文档的能力。教学目的与要求：1.到达能够灵活运用工程光学课程中所讲授内容，进行近轴光路的计算，设定初始光学参数。2.熟悉Zemax光学设计软件的根本功能和用法。3.并能够用Zemax光学设计软件进行简单光路的模拟

3、和优化。4.使学生初步具备查阅资料、参数设计、上机实践和书写科技报告的能力。二、工程光学课程设计时间安排第14 天：明确设计内容，查阅相关的参考资料。第57天：根据设计的要求进行参数计算、确定初始的光学参数。第89天：负责课程设计的教师安排机房讲解Zemax光学设计软件的使用方法。 第1011天：利用Zemax光学设计软件仿真设计并对参数进行优化，得到比拟理想的设计结果。第1213天：撰写设计报告包括理论计算和软件优化。第14天：辩论。要求：1人或1-3人为一组，独立完成1个问题。三、工程光学课程设计学生守那么及管理方法1、 学生在课程设计期间应遵守学校作息制度；请假需经指导教师同意，并按学校

4、规定办理请假手续，否那么以旷课论处，每天早、晚签到，其它时间由指导教师随机点名一次。2、 学生必须随时接受指导教师的检查，指导及安排的工作。3、 课程设计所使用的机器，须经指导教师同意后，方可使用。课程设计结束后，制作成果必须交学院资料室。4、 学生使用的计算机、电子仪器或其它设备，假设因责任事故造成丧失或损坏，应酌情赔偿。假设设备发生故障，应及时报告，学生不得擅自修理。5、 严格禁止学生在计算机房或实验室玩游戏，每发现一次，那么课程设计成绩降低5分。学生未经指导教师同意将私人盘片、器材带入计算机房或实验室，将予以没收。学生也不得将计算机房和实验室中的任何设备、器材和工具带回宿舍使用，否那么视

5、为盗窃。6、 学生在实验室内必须严肃认真，不得大声喧哗，严禁吃任何食物，严禁吸烟，每日负责卫生清扫，并在离开时切断电源，关好水龙头，关紧门窗。7、 学生借阅院资料室参考书籍和资料时，必须签名借阅。8、 学生在课程设计期间必须每天到所在的实验室签到。 管理方法：1 指导教师要在学生开始课程设计的至少前一周召开课程设计发动大会, 向学生讲解课程设计大纲, 部署课程设计选题, 详细讲解每一道题目的要求, 要到达的目标, 课程设计报告的标准等与课程设计有关的问题，使学生提前做好准备, 保证课程设计的顺利进行。 2 指导教师要在选题、设计、上机实现等诸环节上投入精力，加强指导、讨论和答疑的力度。尤其在选

6、题上，要充分考虑学生目前所具有的知识水平、掌握的开发工具、以及综合设计能力的现状，使题目取材合理、大小适中、难易适度，使学生在完成设计工作后，能有所收获。3 参加课程设计的学生要珍惜时机、勤奋工作、勇于创新、勇于探索、勇于实践，虚心向指导教师请教，向同学学习，独立完成设计任务。4 学生需保质、保量、保时间进度地提交标准的课程设计报告，审查由指导教师全权负责。四、工程光学课程设计报告要求及撰写标准课程设计的总结报告是在完成设计后，学生对归纳技术文档、撰写科学技术总结报告能力的训练。通过撰写课程设计总结报告，不仅可以把设计及技术参考等内容进行全面总结，而且还可以把实践内容提升到理论高度。总结报告按

7、如下内容顺序用A4纸进行打印撰写并装订成册：1、统一的封面含课程设计课题名称、专业、班级、姓名、学号、指导教师等。2、设计任务和技术要求由指导教师在选题时提供应学生。3、内容摘要：1 摘要是论文内容的简短陈述，一般不超过400字。2 关键词应为反映论文主题内容的通用技术词汇，一般为4个左右，一定要在摘要中出现。4、目录：目录要层次清晰，要给出标题及页次。5、课程设计总结报告正文，正文可按章节来撰写，应含以下内容：1 问题重述及分析2 符号设定及必要假设3 模型建立层层递进地建立模型、进行计算机实现4 模型优缺点分析。5 附录程序及图表6、按统一格式列出主要参考文献：参考文献必须是学生在课程设计

8、中真正阅读过和运用过的，文献按照在正文中的出现顺序排列。各类文献的书写格式如下：1 图书类的参考文献序号 作者名书名版次出版单位，出版年：引用局部起止页码。 2 翻译图书类的参考文献序号 作者名书名译者版次出版单位，出版年：引用局部起止页码。3 期刊类的参考文献序号 作者名文集名期刊名年，卷期：引用局部起止页码。7、说明书总篇幅一般不超过15页。五、工程光学课程设计辩论辩论是课程设计中一个重要的教学环节，通过辩论可使学生进一步发现设计中存在的问题，进一步搞清尚未弄懂的、不甚理解的或未曾考虑到的问题，从而取得更大的收获，圆满地到达课程设计的目的与要求。1、辩论资格按方案完成课程设计任务，经指导教

9、师审查通过并在其设计图纸、说明书或论文等文件上签字者，方获得参加辩论资格。2、辩论小组组成课程设计辩论小组由23名教师组成，由系负责组织。3、辩论课程设计审查通过后，由辩论小组主持辩论。辩论前，辩论小组应详细审阅学生的课程设计资料，为辩论作好准备，辩论中，学生须报告自己设计的主要内容约5分钟，并答复辩论小组成员提问的34个问题或答复考签上提出的问题。每个学生辩论时间约15分钟。六、工程光学课程设计成绩评定方法辩论结束后，辩论小组应举行会议，根据学生平日表现，系统设计情况，系统完成情况，报告撰写情况以及辩论情况，综合评定学生的最终成绩。课程设计的成绩分为：优秀、良好、中等、及格，不及格五个等级。

10、不及格的学生须跟下一年级重作。附件1：参考题目光电子专业工程光学课程设计参考题目题目1、三片照相物镜设计 设计要求：采用三片库克cookie结构，D/f=1/5，半像面尺寸：18mm 半视场角：20 设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，口径D：10mm 计算：系统焦距f，后焦距BFL设计题目1 照相物镜设计三片库克镜结构参数图0 课程设计最终设计要求题目2、双胶合望远物镜设计 设计要求：采用双胶合Doublet结构，D/f=1/11，半像面尺寸：4.8mm 半视场角：0.5 设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，口径D：50mm 计算：系统焦距f，后焦

11、距BFL设计题目2望远物镜设计双胶合镜结构参数设计题目2望远物镜设计双胶合镜结构光线追迹图题目3、半导体激光器准直物镜设计设计要求：采用双胶合Doublet结构，D/f=1/3，通光口径D：5 mm 半视场角：0 设计波长： 0.656um 计算：系统焦距f，后焦距BFL设计题目3 半导体激光器准直物镜设计双胶合结构参数图0 课程设计最终设计要求题目4、CCD电子望远物镜设计 设计要求：采用双胶合Doublet结构，D/f=2/9，CCD半像面尺寸：1.8mm ，1/3inch 半视场角：1.8 设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，口径D：20mm 要求在绪论中查阅CCD

12、的相关资料包括型号、尺寸、分类、应用等内容 计算：系统焦距f，后焦距BFL设计题目 4 CCD电子望远物镜设计双胶合结构参数题目5、平行光管物镜设计 设计要求：采用双胶合Doublet结构，D/f=1/6，半像面尺寸：5.25mm 半视场角：1 设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，口径D：50mm 计算：系统焦距f，后焦距BFL设计题目 5 平行光管物镜设计双胶合结构参数题目6、单片照明系统设计 设计要求：采用单片结构，光源距离物镜物距：17.5mm，通光口径D：15mm 视场物高：0 ，设计波长：0.486um、0.587um、0.656um，光源光视效能：15lm/W

13、，要求照明50mm远外的观察屏，形成直径为40mm的均匀亮斑，亮斑平均照度E：50lx 请参考应用光学教材例题109页 计算：系统焦距f，D/f，后焦距BFL，光源功率W设计题目 6 单片照明系统设计参数题目7、双胶合放大镜设计 设计要求：采用双胶合Doublet结构，放大倍率：10倍，通光口径D：10mm 半视场角：5.5 设计波长：0.486um、0.587um、0.656um 计算：系统焦距f，D/f，后焦距BFL，观察范围尺寸设计题目7 双胶合放大镜设计双胶合结构参数题目8、单片放大镜设计 设计要求：采用单片singlet结构，放大倍率：5倍，通光口径D：15mm 半视场角：10 设计

14、波长：0.486um、0.587um、0.656um 计算：系统焦距f，D/f，后焦距BFL，观察范围尺寸设计题目8 单片放大镜设计单片结构参数注1：题目1-8：可根据每个组的学生人数，变换不同的设计要求，得到不同的设计结果。 注2：学生可以自选题目或选择指导老师拟定的题目。自选题目需要得到指导教师对题目的难度、工作量确认前方可附件2?工程光学?课程设计大纲适用专业：光电子技术科学专业时 间：2周-20212021学年第1学期第10-11周实习班级：物理与材料工程学院光电子技术科学专业2021级1，2班一、课程性质?工程光学?是仪器科学与技术学科人才培养方案中的专业根底课。?工程光学?这门课分

15、为三个教学模块进行，第一模块理论教学、第二模块计算机软件设计、第三个模块实践教学环节。工程光学课程设计是属于第二模块的教学环节，在学生充分掌握工程光学几何光学的理论和典型光路的根底上，利用像差理论能够进行简单光路的光学参数计算和设计，并利用Zemax光学设计软件进行仿真和参数优化，到达理论与实际应用相结合。而本课程的主要特色是它的设计性。本课程设计正是为这一目的而开设的。二、教学目的1.到达能够灵活运用工程光学课程中所讲授内容，进行近轴光路的计算，设定初始光学参数。2.熟悉Zemax光学设计软件的根本功能和用法。3.并能够用Zemax光学设计软件进行简单光路的模拟和优化。4.使学生初步具备查阅

16、资料、参数设计、上机实践和书写科技报告的能力。三、教学根本内容及步骤第14 天：明确设计内容，查阅相关的参考资料。第57天：根据设计的要求进行参数计算、确定初始的光学参数。第89天：负责课程设计的教师安排机房讲解Zemax光学设计软件的使用方法。 第1011天：利用Zemax光学设计软件仿真设计并对参数进行优化，得到比拟理想的设计结果。第1213天：撰写设计报告包括理论计算和软件优化。第14天：辩论。要求：1人或1-3人为一组，独立完成1个问题。四、 教学根本要求1、 指导教师要在学生开始课程设计的至少前一周召开课程设计发动大会, 向学生讲解课程设计大纲, 部署课程设计选题, 详细讲解每一道题

17、目的要求, 要到达的目标, 课程设计报告的标准等与课程设计有关的问题，使学生提前做好准备, 保证课程设计的顺利进行。 2、 指导教师要在选题、设计、上机实现等诸环节上投入精力，加强指导、讨论和答疑的力度。尤其在选题上，要充分考虑学生目前所具有的知识水平、掌握的开发工具、以及综合设计能力的现状，使题目取材合理、大小适中、难易适度，使学生在完成设计工作后，能有所收获。3、 参加课程设计的学生要珍惜时机、勤奋工作、勇于创新、勇于探索、勇于实践，虚心向指导教师请教，向同学学习，独立完成设计任务。4、 学生需保质、保量、保时间进度地提交标准的课程设计报告，审查由指导教师全权负责。五、 设计内容及时间安排

18、1、 设计选题参见附录。时间安排设计内容第1-4天选定题目，上网或到图书馆查资料，明确需求。第5-7天根据设计的要求进行参数计算、确定初始的光学参数。第8-9天负责课程设计的教师安排机房讲解Zemax光学设计软件的使用方法。第10-11天利用Zemax光学设计软件仿真设计并对参数进行优化，得到比拟理想的设计结果。 第1213天撰写设计报告包括理论计算和软件优化。第14天辩论地点：光电子机房综合楼五楼2、 设计要求：(1) 对问题分析深入、透彻，结论正确。(2) 利用光学设计软件能重现所设计的光学系统。(3) 对初级结果进行优化，得到较理想的设计结果。(4) 报告条理清晰，语言流畅，图表齐全、标

19、准。3、实习报告要求：(1) 封面；(2) 内容提要；(3) 目录；(4)“实习报告正文应该包含以下内容： 概述题目的内容及问题分析； 计算或仿真所做问题的结果； 分析所得出的结论； 参考文献。4、实习验收要求：(1) 运行所设计的系统；(2) 答复有关问题；(3) 提交实习报告打印；(4) 以选课班级为单位提交光盘;(5) 内容有创新的成绩要高一些。5、考核标准包括：1根据设计题目的要求，计算初级像差，得到初级光学参数30% 2利用光学设计软件能重现所设计的光学系统。对初级结果进行优化，得到较理想的设计结果。40%3总结报告30% 六、设计报告书写要求(1) 按照要求书写设计报告；(2) 要求报告层次结构清晰、图表完整、语言通顺、字迹工整。七、验收要求(1) 运行所设计的系统；(2) 答复有关问题；(3) 提交实习报告打印；(4) 以选课班级为单位提交光盘;(5) 内容有创新的成绩要高一些。八、考核方式和方法 通过设计辩论方式，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，总结报告和辩论水平以及学习态度综合考评。成绩分为优、良、中、及格和不及格五等。评定成绩 = 平时出勤20%+设计报告30%+验收和辩论50%大纲撰写人： 大纲审阅人： 学院负责人： 修订日期：2021年9 月 10 日