《光电仪器系统设计》末复习《光电仪器系统设计》期末复习.doc

《》复习第一章 概论 一、 什么是光电仪器，其基本作用有那些？二、 光电仪器的基本构成包括哪几部分，涉及哪些内容？ ● 电子与微机控制部分：各种电子线路、照明、显示和计算机控制等 ● 光学部分：由各种透镜、棱镜、平面镜、光栅和光纤等元件组合而成 三、 光电仪器设计的指导思想是什么？ (3) 可靠性：可靠性差，就没有使用价值。 (4) 环保与安全性：不污染环境，对操作人员没有伤害。 (5) 效率：尽可能提高测量速度 (6) 寿命：充分考虑器件的寿命，易耗元件的更换，维护的方便。 (7) 封装和造型：总体结构安装、部件建的造型、细部美化等都要考虑，尽量使产品。 (8) 操作方便：操作要符合人们的习惯，尽可能节省人的体力和脑力。 四、 光电仪器设计的原则是什么？ (2) 精度匹配原则：在分析基础上，对各部分精度分配恰当 (3) 最短传动链原则：影响精度的测量和传动链最短，零部件最少 (4) 零部件的标准化、系列化和通用化原则 (5) 便于加工和生产的原则 (6) 最佳性价比的原则 五、 光学仪器如何进行分类？ ● 反射原理：采用各种反射镜及其组合：潜艇观察镜、反光镜等 ● 成像原理：显微、望远、投影、照相、OCT等 ● 物理光学：干涉、衍射、偏振等 ● 导波光学：纤维光学和波导光电仪器等 ②按经典光学应用分类： ● 观察仪器：望远镜、显微镜等 ● 测量仪器：测距仪、干涉仪、OCT等 ● 瞄准： ● 摄像：照相机 ③按光谱波段分类： ● 可见光仪器：目视光学仪器、可见光成像仪器 ● 红外光学仪器：红外夜视仪器、空间红外探测仪器 ● 紫外光学仪器：紫外成像仪器、光刻机器 ④按现代光学用途分类： ● 民用光电仪器：普通目视光学仪器、可见光成像仪器、CCD观察及成像仪器等 ● 军用光电仪器：观测仪器、头盔夜视仪、空间红外探测仪器、各种军用装备等 ● 空间光电仪器：飞机机载光电仪器、卫星光电仪器 六、 光学仪器设计包括哪些程序？ (2) 调研：了解国内外同类产品、性能和特点 (3) 分析设计任务，制定设计任务书 (4) 方案设计： ① 实现功能分析； ② 确定采用技术方案的原理，建立模型； 主要参数的确定，形成实现仪器功能的可行性方案的组合 确定几个较佳方案（优化分析） (5) 技术设计 ① 确定可行性方案，进行总体结构设计； ② 零部件的设计； 性能分析和设计优化 ④ 技术经济的评价 提交设计图，计算说明书，分析和评价的设计说明书和明细表等 第二章 现代光电仪器的设计方法 一、 为什么要考虑光电仪器人机工程设计，如何考虑？二、 人眼的视野范围是多大？最佳视区是多大，如何计算？f=-16.68 mm，f’=22.29 mmmm，mm。 最佳视线：水平下线10 °方向上 最佳视区：± 5 °，水平从眼轴算，垂直从最佳视线算 良好视区：水平方向30 °，垂直方向＋10 °~ -30 ° 最大视区：水平方向120 °，垂直方向＋60 °~ -70 ° 三、优化设计的目的是什么？方法包括？ 四、仪器优化设计中的三次设计包括？参数设计目的？ 参数设计是高质量产品的重要阶段。目的是从庞大的组合关系中找出最好的参数搭配关系，使质量最稳定可靠。结果是通过第二次设计，使产品的质量在精度和稳定性方面获得很大提高。 五、可靠性设计有什么特点？ 六、什么是可靠性实验，包括哪些，目的是什么？ 可靠性实验分为破坏性实验和非破坏性实验，主要包括寿命实验、可靠性增强实验、可靠性鉴定实验等。 （1）发现仪器在设计、材料、工艺等方面的缺陷，为改进设计提供依据； （2）提供可行数据作为工作状态、维修成本等估计用。 第三章光学系统设计基础 一、 基本的光学系统有那些？ 二、系统设计中选择光源需考虑的问题? 三、什么是完善点和完善像，成完善像的条件是什么？ 成完善像的条件： 表述一：入射波面是球面波时出射波面也是球面波 表述二：入射光是同心光束时出射光也是同心光束 表述三：物点及其像点之间任意两条光路的光程相等 四、什么是费马原理？ 五、光波分为哪几类？ 六、 光学系统作图求像中可选择的典型光线及性质有哪些？1）平行于光轴入射的光线，经过透镜后过像方焦点 2）过物方焦点的光线，经过系统后平行于光轴 3）倾斜于光轴入射的平行光束，经过系