Detail předmětu
Optické konstruování
FSI-TCS Ak. rok: 2022/2023 Letní semestr
Speciální CAD seznamuje studenta s analýzou modelu optického systému pomocí počítače. Těžištěm kurzu je bližší seznámení se softwarovým balíkem ZEMAX. Jsou analyzovány centrované optické systémy složené ze sférických ploch, trojrozměrné optické soustavy s lomenou osou, systémy s asférickými povrchy, s proměnnou ohniskovou vzdáleností, zrcadly, clonami a disky. Součástí analýzy je rozpoznání vad zobrazení a jejich korekce optimalizačními prostředky ZEMAXu.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
3
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent kursu CAD-S bude schopen samostatné práce v optickém systému
ZEMAX, od modelování optické soustavy až po analýzu a optimalizaci jednotlivých elementů. Vzhledem k analogickému ovládání příbuzných programových balíků bude schopen snadno proniknout do optických systémů všeho druhu.
Prerekvizity
Základy geometrické optiky
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Hodnocení předmětu je formou zkoušky. Student během cvičení navrhne: lupu, objektiv, okulár a mikroskop a vykoriguje vady zobrazení. Řešení odevzdá ve formě zprávy o postupu řešení která bude hodnocena. Při hodnocení je brán ohled také na aktivitu studenta ve cvičení
Učební cíle
Přehled softwaru pro návrh optických zařízení, osvojení anglické terminologie z oboru optické analýzy a optimalizace.
Návrh a analýza vad zobrazení s použitím programu ZEMAX.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Výuka je kontrolována pouze prostřednictvím závěrečné zprávy, jejíž řešení zahrnuje znalost celé probírané problematiky.
Zameškanou výuku nelze nahradit.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-PMO-P: Přesná mechanika a optika, magisterský navazující, povinný
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Paraxiální prostor, clony optického systému, základní vady zobrazení
2. Vady zobrazení a způsoby jejich kompenzace
3. Konstrukce objektivů
4. Modely lidského oka
5. Dalekohledy a jejich konstrukce, okuláry
6. Objektiv s proměnnou ohniskovou vzdáleností
7. Funkce přenosu kontrastu, subjektivní hodnocení kvality
8. Převracecí soustava
9. Lupa
10. Složený mikroskop
11. Telecentrický zobrazovací systém
12. Konstrukce s polní čočkou
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Seznámení s programem OpticStudio (Zemax)
2. Návrh jednoduché čočky, znázornění vad a jejich projevy, optimalizace zobrazení
3. Návrh dubletu, znázornění vad a jejich projevy, optimalizace zobrazení
4. Návrh optické soustavy s použitím dubletů
5. Galileův a Keplerův dalekohled
6. Newtonův dalekohled, Cassegrainův dalekohled (optické soustavy se zrcadly a zalomenou osou)
7. Návrh objektivu s proměnnou ohniskovou vzdáleností
8. Návrh převracecí soustavy
9. Návrh lupy
10. Výpočet mikroskopového objektivu
11. Návrh telecentrického zobrazovacího systému
12. Návrh polní čočky