光学设计 课程教学大纲

《光学设计》课程教学大纲课程英文名称OpticalDesign课程编号0600340学分

2.5学时40

一、课程教学对象本课程教学对象为应用物理与材料学院的应用物理学专业和电子信息工程专业（光电工程方向、LED绿色光源方向）的本科学生

二、课程性质及教学目的本课程为专业选修课，总学时数40学时，其中理论教学为24学时，实验教学为16学时通过本课程的学习，使学生掌握薄膜光学和非成像光学的基本理论，掌握各类增透膜、增反膜、透镜、镜头以及LED照明系统中光学设计的基本方法；了解光学设计软件的基本特征，在此基础之上掌握利用光学软件设计并制作LED照明系统的技巧本课程的目的是为今后学生从事光学镜头设计以及照明系统设计等方面的生产和研究，提高学生的工程光学方面的设计和实践能力

三、对先修知识的要求学生在学习本课程之前，应先修《高等数学》、《基础物理》、《计算机基础》、《工程制图》等基本课程因此本课程拟二年级第二学期开设为宜

四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（总学时数40）本课程授课计划总学时数40学时，其中理论教学为24学时，实验教学为16学时注知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点

五、建议使用教材及参考书.使用教材［1］郭永康.光学教程［M］.四川大学出版社..参考教材［2］郁道银工程光学［M］机械工业出版社，

2003.［3］崔建英.光程机械基础［M］.清华大学出版社，

2008.［4］萧泽新.工程光学设计［M］.电子工业出版社，

2003.［5］毛兴武等.新一代绿色LED及其应用技术［M］.人民邮电出版社，

2008.［6］陈大华等绿色照明LED使用技术［M］.化学工业出版社，

2009.

六、课程考核方式结合平时的学习态度、实例设计和期末考核等综合评定成绩

七、课内实验环节及要求总学时数16知识模块知识点要求学时学习方式课外学习要求

1、几何光学设计

1.1费马原理B1课堂讲授

1.2成像的基本概念A1课堂讲授

1.3光在单球面上的折射和反射A1课堂讲授

1.4薄透镜设计基础A2课堂讲授专题论文

1.5光阑与像差A1课堂讲授

2、薄膜光学基础

2.1光的基本属性A1课堂讲授

2.2菲涅耳公式A1课堂讲授

2.3光学薄膜分析A1课堂讲授

2.4增透膜和增反膜A1课堂讲授

2.5光吸收、复折射率、常用光学材料A2课堂讲授

3、光与照明基础知识

3.1光度学基本物理量A2课堂讲授

3.2光通量的计算与测量A2课堂讲授

3.3配光曲线、测量及应用A2课堂讲授

3.4照明与人的关系、视觉适应性、眩光A2课堂讲授

4、LED照明光学设计

4.1非成像光学基础A1课堂讲授综合性设计

4.2光学设计基础A1课堂讲授

4.3LED路灯光学设计及案例分析B2课堂讲授课堂讨论专题论文序号实验项目实验内容实验目的及要求学时1Matlab基础Matlab编程基本知识；Matlab科学计算基础；3利用Matlab编写程序，验证菲涅尔公式掌握matlab编程的基本技巧42光学设计软件使用1光学设计软件使用；2利用光学设计软件进行光线追踪的基本技巧；3建立LED光源、透镜、反射镜、反射镜等模型，并在此基础上进行LED照明系统的设计、分析与优化要求学生掌握使用光学仿真软件的基本技巧；掌握LED光源建模的基本原理和技巧12。