基于几何光学、能量守恒定律及菲涅耳定律等相关理论，提出了一种双自由曲面半导体发光二极管(LED)准直透镜的光学设计方法，并给出了构建准直透镜模型详细的算法设计。自由曲面是一种关于中心轴旋转对称的曲面，该曲面的二维轮廓在非均匀有理B样条曲线的方法理论基础上，采用ProE软件搭建而成。通过蒙特卡罗光线追迹模拟发现，相比传统的单自由曲面准直透镜，双自由曲面准直透镜不仅提高了照度均匀性，而且在能量利用率上也有显著的提高。研究结果表明，采用双自由曲面将大大提升准直透镜的设计空间，改善LED透镜的光学性能。

针对数字可调光源输出能量较低的问题,提出一种改进型Offner凸面光栅光谱辐射定标光源光学系统的设计方法。基于光线追迹原理,理论推导Offner型光谱成像结构狭缝和像散的关系,利用双柱面透镜对Offner型光谱成像系统大狭缝下的残余像散进行补偿。使用所提方法设计了光谱范围为500~800 nm,狭缝长度为0.4 mm的传统Offner光谱成像系统和狭缝长度为8 mm改进型Offner光谱成像系统。结果表明:改进型Offner光谱成像系统具有良好的成像质量,全视场点列图方均根(RMS)半径小于8.1 μm;系统沿Y方向RMS半径小于6.7 μm,在一个像元尺寸内;谱线弯曲为单像元尺寸6.2%、色畸变为单像元尺寸5.8%,消除了谱线重叠和谱线偏移现象。设计方法对提高遥感仪器的光谱辐射定标精度具有一定的研究意义和工程价值。

针对远程红外目标探测的需求，为提高光学系统在复杂环境下的探测能力，设计了制冷式红外双波段共光路折衍混合摄远物镜。摄远物镜的工作波段为红外中波（3~5 μm）及红外长波（8~12 μm），采用透射式共光路结构，由物镜和中继镜组成。摄远物镜焦距为-200 mm，F数为2.8，全视场角为3.2°。探测器选用2/3 inch(1 inch=25.4 mm)的HgCdTe红外中波焦平面阵列，分辨率为320 pixel×256 pixel，像元尺寸为30 μm。该摄远物镜像质优良，在截止频率为17 lp/mm时，红外中波各视场的调制传递函数(MTF)值超过0.5，红外长波的MTF值超过0.3；各视场点列图均方根半径均远小于艾里斑半径；实现了100%冷光阑效率。该红外摄远物镜可用于坦克红外观瞄等系统。

光纤耦合是半导体激光器集成光源进一步改善输出光束质量和远距离传输的重要手段。然而，由于半导体激光器单管体积和散热的限制，合成后激光光源的输出光束光参量积仍较大，不利于与单根多模光纤的耦合；直接与光纤束耦合又受到光纤束填充比的限制。针对多个半导体激光器单管集成的光源，采用倒置前端光学放大系统，对合成光束直径进行压缩；并采用六方排列的微透镜阵列作为耦合元件，使其光瞳成像在光纤端面，从而实现微透镜与光纤的一对一耦合，得到理论无损耗的高效光纤耦合系统。为了改善光场边缘像差影响，采用空心光管进一步匀化光场分布，且减小了边缘光线的发散角，提高了边缘光线的成像质量，优化后的系统耦合效率达98%。这一系统利用微透镜阵列将光束分束、成像，克服了集成光源输出光束光参量积较大不易与单根光纤耦合的缺点；通过使微透镜的入瞳成像在光纤端面，且光纤束的排列与微透镜阵列排列相同，提高了光束与光纤束的耦合效率。

简述了Zemax的基础功能使用， 适合Zemax新手参阅。内容包含软件的应用， 镜片建模，镜头光学设计，相差分析等

在激光光束质量测量时，为了避免每次测量不同波长激光都要对聚焦透镜的焦平面位置进行标定，降低测量误差，研究和设计了覆盖紫外至近红外波段的超消色差物镜。基于波像差的理论，推导了超消色差物镜初始结构求解的方程组。应用光学设计软件Zemax设计了工作波段为350~1100 nm的宽光谱超消色差物镜，焦距为200 mm，入瞳直径为25 mm。给出了光学系统图、纵向像差曲线、焦移曲线及调制传递函数(MTF)曲线。设计结果表明，采用该方法设计的物镜，在0.707孔径处不同波长光线的球差曲线基本相交于一点，实现了超消色差；工作波段内的焦移仅为26.3 [μm]，基本固定了焦平面的位置；在截止频率范围内的MTF均接近衍射极限，满足了紫外至近红外波段激光光束质量的测量要求。

光学设计软件 ZEMAX 中文绿色版 无需安装

这个项目给的包络大致是一个扁的方盒子，于是设计了一个两次折转光路的日冕仪结构。特点是一次像面位置放第二片反射镜，中心开孔让太阳光球层的像直接出射到系统外。光学设计模型由ZEMAX给出，附带在Solidworks里面简单建立的整体模型和导入TRACEPRO后建立的杂光分析模型。 可见光波段 视场12° F数5 入瞳20mm 折射式，有几个非球面镜片，但是感觉深入优化之后至少能减掉两个非球面 这个东西完全是我自己做的，主要是项目最后黄了，所以也没继续往下做，可能实际用会有问题，比如衍射杂光的抑制问题，还有第二片反射镜镀膜的抗损伤阈值问题，但是作为一个课程设计或者大作业肯定是够用了，甚至把一些问题深入研究研究，再把我这个改一改，当成个本科毕设也许都还行。 联系方式WX：lgs810975

ZEMAX是美国 Radiant Zemax 公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算sequential及Non-Sequential的软件。

oslo 陈志隆（台湾教授）讲义（原讲义为繁体，此处转换为简体中文了） 第一章软件介绍 第二章软件安装 第三章基本概念 第四章使用者接口 第五章 透镜 …… 具体见资料