深入探讨《一阶光学系统设计》课程的学习与收获

9 月 27, 2024 #CU Boulder, #OpticStudio, #光学, #光学设计, #光线追踪, #在线学习, #学术课程, #工程教育, #电气工程, #课程评价

在现代社会，光学仪器无所不在，从纠正视力的眼镜到用于医疗的内窥镜，再到手机摄像头和轨道望远镜，光学系统设计是理解和创造这些仪器的基础。今天，我想向大家推荐一门非常优秀的在线课程——《一阶光学系统设计》，它不仅可以作为CU Boulder电子工程硕士学位的一部分，还是一个深入了解光学基础的良好机会。

课程概述

《一阶光学系统设计》课程为学生提供简单的数学和图形技术，以便能够进行光学系统的初步设计。通过完成此课程，学员们将具备设计基本光学系统的能力，这为日后掌握更复杂的光学设计打下了坚实的基础。

课程大纲

几何光学入门
本模块介绍了基本的光线概念，以及如何使用光线描述光在空气和材料中的传播。课程还提供了学习建议，帮助学员有效利用课程材料。
OpticStudio中的光学系统设计
在此模块中，学员将学习如何在OpticStudio中输入光学系统描述，分析该系统的性能，并通过定义功效函数和搜索变量来优化设计。
一阶光线追踪
本模块应用斯涅尔定律于透镜和镜子的曲面，教学员如何运用图形和数学工具计算薄透镜和镜面系统的成像尺寸和位置。
厚光学材料和镜子
此模块扩展了对光学系统的分析，纳入了真实厚透镜的影响，帮助学员在光学系统分析与设计中考虑这一因素。
多光学元件系统的一阶光线追踪
对于多个光学元件的系统，此模块将介绍如何使用矩阵乘法迅速有效地分析。