工程光学课程简介
课程代码： 2109030070 课程名称：工程光学
Engineering Optics
学分： 5 先修课程：2109040062 普通物理（二）
课程简介：工程光学课程是所有光电信息、测量控制和光学计量类专业的专业基础课，也是光学设计、光电成像技术、光电检测和光学测量等专业课的先修课程。通过本课程的学习，学生能掌握光学系统成像的基本概念、基本原理和光线追迹的基本知识，对各光学元件诸如透镜、棱镜、光阑的作用和特点有较深刻和全面的理解，熟悉各种光学仪器如放大镜、显微镜、望远镜、照相机、投影仪、监控仪等的工作原理和成像特点，理解产生像差原因，通过像差分析利用光学设计软件进行光学设计和像质优化。工程光学课程学习的好坏不仅直接影响后续光专业课的学习，对毕业后从事光学工程研究和对光产品的设计、应用与开发起着相当大的关键作用。
- 6 -
《 工程光学 》（实验）教学大纲
课程代码：2109030070 课程名称：工程光学
Engineering Optics 学 分：5
总 学 时：80 （其中：理论学时：56 先修课程：2109040062 普通物理（二）
一、实验课性质和任务 性质：非独立设课
任务：分工程光学课内实验和Zemax光学设计训练两大部分。工程光学实验，根据现有实验条件开设薄透镜成像、折射率测定、光学系统基点基面测定和像差分析与测定实验，目的是使学生进一步掌握光学成像基本概念的同时，对光学元件和光学光路有更深入的理解，加深对光学成像理论的认识。Zemax光学设计训练，通过实训使学生学会使用Zemax光学软件，用Zemax进行简单光学设计。
二、实验项目名称和学时分配
实验学时：24 ）
适用对象：本二和本三的光信、光电、测控类各专业学生
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
实验项目名称 薄透镜成像 棱镜折射率测定 透镜基点测定 像差分析与测定 光学设计基础理论，Zemax简介 利用Zemax设计案例1.单透镜、双透镜 利用Zemax设计案例2.牛顿望远镜、卡赛格林系统 利用Zemax设计案例3.多重结构配置的激光束扩大器、折叠反射镜面和坐标断点 实验学时 3 3 3 3 3 3 3 3 实验要求 必修 必修 必修 必修 必修 必修 必修 必修 实验 类型 验证 设计 验证 综合 设计 设计 设计 综合 每组 人数 2 1 5 5 1 1 1 1 - 7 -
三、实验课基本要求、重点、难点 1.薄透镜成像
通过本实验使学生掌握薄透镜成像的基本原理，掌握测薄透镜焦距的几种方法。组建显微镜光路观察显微镜成像。
重点和难点：确定成像的正确位置 2.棱镜折射率的测定
通过本实验，使学生掌握最小偏向角的含义和测定，学会使用分光计精确测角度，理解棱镜折射的原理。
重点和难点：最小偏向角位置的确定，分光计的调节。 3．透镜基点的测定
通过本实验，使学生进一步掌握透镜基点的定义，学会测量透镜主点位置。 重点和难点：主点的性质和特点。 4．像差分析与测定
通过本实验使学生观察到各种像差现象，并对各种像差进行判别和测定。 重点和难点：对各种像差的分析。 5. 光学设计基础理论，Zemax简介
掌握光学设计的基本方法，认Zemax软件工作界面，理解各个键盘功能和作用。 重点：光学设计的思路 难点：各个键盘功能的记忆。
6. 利用Zemax设计案例1.单透镜、双透镜
熟悉Zemax软件界面,设计单透镜、双透镜成像，判断成像特性。 重点和难点：像差分析
7. 利用Zemax设计案例2.牛顿望远镜、卡赛格林系统
在前面运用Zemax的基础上，加深对光学设计的拓展，进一步学会牛顿望远镜和卡赛格林系光学系统设计。
重点和难点：卡赛格林系光学系统
8. 利用Zemax设计案例3.多重结构配置的激光束扩大器、折叠反射镜面和坐标断点
- 8 -
学会使用多重结构配置，坐标断点设置 重点和难点：多重结构配置，坐标断点设置 四、应配备的主要设备名称
光具坐，分光仪，测节器、ZJS型多功能组合光具坐、透镜、棱镜、激光器、光源、光阑等。
五、教材及实验指导书
教 材：《工程光学实验教程》，贺顺忠主编，机械工业出版社，2007年9月第1版。 《Zemax光学常用软件》，周朕编， 校内讲义。2009年7月 参考书：《Zemax学习秘笈》，讯技光电科技（上海）有限公司，2005年11月 六、实验课考核方式：
1.实验报告：内容要求齐全，包括实验目的、原理、数据和数据处理、结果分析等。 2.考核方式
（1）实验课的考核成绩：平时实验操作50%+实验报告50% （2）实验成绩点总成绩的20%
执笔人： 陆金男 审 定：
- 9 -