2020 光学器件设计(广东工业大学) 最新满分章节测试答案

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【作业】第三章 ZEMAX光学设计软件的应用作业1
【作业】第一章光学系统像质评价-1 作业2-张老师课堂第三章作业与视频学习习题
第一章光学系统像质评价-2 单元测验1

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本课程起止时间为:2020-03-09到2020-07-05
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【作业】第三章 ZEMAX光学设计软件的应用作业1

1、问题:光学设计的任务是什么？
评分规则: 【在满足光学特性的前提下，改变可以改变的结构参数，如半径、玻璃厚度、空气间隔、玻璃材料等，使成像质量满足要求。
】

2、问题:目前国内外常用的光学设计软件有哪些？
评分规则: 【 Zemax, Code V, SOD88, Synopsys等
】

3、问题:常用光学设计软件中有哪些主要功能？
评分规则: 【像质评价、根据评价函数进行参数优化等
】

4、问题:ZEMAX软件中有哪几种光线追迹模式？
评分规则: 【有三种，序列模式（Sequential），非序列模式（Non-sequential），混合模式（Mixed
sequential/Non-sequential)。
】

5、问题:ZEMAX软件中序列模式有什么特点？
评分规则: 【以surface光学面为对象来构建光学系统模型,每一表面的位置由它相对于前一表面的座标来确定。光线从物平面开始，按照表面的先后顺序（Surface 0，1，2…）进行追迹,对每个面只计算一次。计算速度快,花费时间短主要用于传统的成像系统设计，如照相系统、望远系统、显微系统等
】

6、问题:ZEMAX软件自动优化模块中采用的什么优化算法？
评分规则: 【采用的是阻尼最小二乘法。
】

【作业】第一章光学系统像质评价-1 作业2-张老师课堂第三章作业与视频学习习题

1、问题:检验实际光学系统成像质量的常用方法有哪几种？
评分规则: 【分辨率检验：在检验时将分辨率板作为物平面，通过被检验光学系统成像。假定在像平面上所能分辨的最小间隔为δ，那么它的倒数即为该系统的分辨率，用μ表示。
星点检验：将一个发光点作为物点，通过被检验光学系统，将形成一个弥散斑，根据弥散斑大小和能量分布情况，评定被检系统的成像质量。
】

2、问题:在光学系统设计阶段评价成像质量的方法有哪几种？
评分规则: 【几何光学方法：包括几何像差、波像差、点列图、几何学传递函数等
物理光学方法：包括点扩散函数、相对中心强度、物理光学传递函数等
】

3、问题:什么是色差？光学系统中色差有哪几种？色差如何校正？轴上点像差有哪些？
评分规则: 【色差是光学系统中介质对不同波长光线的折射率是不同的。当对无限远物体成像时，不同颜色光线所成像的位置也就不同，像高也会随之改变。前者形成轴向色差，后者形成垂轴色差。色差的校正可以采用1.不同色散不同折射率玻璃的组合 2.采用折衍混合的技术 3.采用反射镜。轴上点像差有球差和轴向色差。
】

4、问题:请列举出，在光学系统中的曲面方程里（以下公式），基准二次曲面系数K的值与面型的关系，请写出K分别=0,=-1,K<-1，-1<K<0的面型。
评分规则: 【 K=0 球面K=-1 抛物面K<-1 双曲面-1<K<0 长椭球面
】

5、问题:已知该镜头如下图，已知前后表面的光焦度都是，根据边缘光线，利用光线追迹公式(3.6)和(3.7)计算后焦距(BFL)。注意：计算过程保留小数点后6位，一定要有计算过程，可以拍照上传计算过程。
评分规则: 【第1面的出射孔径角：第2面的入射高度：第2面的出射孔径角：根据根据, （焦平面入射高度=0）所以 BFL=399.3364 mm
】