一 课程设计的目的
1.巩固和扩展相关的几何光学理论知识，能够利用《工程光学》所学的基本理论知识，对光学系统分析计算，培养理论结合实际，解决工程实际问题的能力； 柱层析
2.学习ZEMAX光学设计软件，掌握用ZEMAX软件分析和校正初级像差的技术，并利用像差理论对光学系统进行优化，减小像差；
3.掌握光学设计的一般过程和方法，合理选择设计方案、仪器结构和零件类型，正确计算光组外形尺寸，正确的选择光组镜片材料；
4.通过对光学系统的原理图和零件图以及尺寸的标注，培养对光学系统的手绘能力。
5.在掌握基本理论知识的基础上，通过上机实训，锻炼动手能力，在摸索的过程中，进一步培养优化数据的能力和理论联系实际的能力。
二 设计思路 抽纸盒
2.查阅光学设计手册，了解望远镜物镜的基本结构，确定本设计中所采用的光学结构，并确定初始参数；
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3.熟悉ZEMAX软件的基本操作；
4.利用ZEMAX软件，输入光学特性参数和初始参数，进行像质评价，根据初始结构的像质进行优化，并进行结果分析。
三 课程设计知识储备
1.几何光学：在《工程光学》几何光学中，主要学习了几何光学中的基本定律，理想光学系统的成像规律，光学系统中的光束限制，以及光路计算与近光轴光学系统。 a.几何光学的基本定律主要包括了光的直线传播定律，光的独立传播定律，光的折射防辐射裙（N、Sin I、=NSin I）和反射定律（稀土硅铁合金I=-I、），光的全反射定律以及光路的可逆原理。
b.理想光学系统的成像规律中主要学习了理想光学系统的物象关系。其关系可用两个公式概括
牛顿公式：xx、=ff、 其中x物距，x、为像距；f为物方焦距，f、像方焦距
高斯公式：1/ l、-1/ l=1/ f；、
c.光学系统中的光束限制引入了光阑的概念，光阑是限制成像光束和成像范围的的薄金属片。光阑主要分为视场光阑和孔径光阑。孔径光阑经过前面光学系统所成的像称为入射光瞳，简称入瞳；孔径光阑经过后面光学系统所成的像称为出射光瞳，简称出瞳。视场光阑经过前面光学系统所成的像称为入射窗；视场光阑经过后面光学系统所成的像称为出射窗。光阑在三大光学系统（照相机，望远镜，显微镜）有着重要的作用，光阑的位置和大小决定了成像的质量。
d.光路计算和近光轴光学系统：
以上公式为子午面内实际光线经过单个折射球面是的光路计算公式。给出一组L和
U就可以计算出一组相应的L、和U、。有上述公式可知，同一物点发出的不同孔径光线，经过折射后具有不同的L、值，这说明同心光束经过折射后，出射光束不再是同心光束。因此，单个折射球面对轴上物点成像是不完善的。这种现象称为“球差”。球差是球面光学系统的固有缺陷。
以上公式为近光轴光线的光路计算。左面这组公式表明轴上物点在近轴区内以细光束成像是完善的；右面公式表明，对于单个折射球面，物空间与像空间的阿贝不变量Q是想等的,以及物、像方孔径角的相互关系。本组公式在像差理论中有重要作用。
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2.差理论：对于任何一个实际光学系统而言，都需要一定的相对孔径和视场，恰恰是这相
对孔径和视场这两个因素才与系统的功能和使用价值紧密相连。因此，实际的光路计算，远远超过近轴区域所限制的范围，物象的大小和位置与近轴光学系统计算结果不同，这种实际像与理想像之间的差异称为像差。由于光学系统的成像均具有一定的孔径和视场，因此对不同孔径的入射光线其成像的位置不同，不同视场的入射光线其成像的倍率也不同，子午面和弧矢面光束成像的性质也不尽相同。因此，单光成像会产生性质不同的五种像差，既球差、慧差（正弦差）、像散、场曲和畸变，统称为单像差。实际上绝大多数的光学系统都是对白光或复光成像的。同一光学介质对不同的光有不同的折射率，因此，白光进入光学系统后，由于折射率的不同而有不同的光程，这样就导致了不同光成像的大小和位置也不同，这种不同光的成像差异称为差。差有两种，既位置差和倍率差；
四 课程设计的内容与要求
1.课程设计的内容：
a.光学系统的外形尺寸计算：根据光学特性和外形、体积要求，拟定系统的结构原理图，确定透镜的光学特性，选择系统的成像光束选择系统的成像光束，计算各透镜的通光口径；
根据成像质量和光学特性的要求，选定各透镜组的型式；
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