Optical Design

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光學設計

應用最廣的光電專業之一

VR/AR近眼顯示器、無人載具或機器人的視覺系統、半導體微影製程的曝光技術等,其開發均需要光學設計,即對於系統機構進行精細的設計與光線路徑之模擬計算與優化。光學設計的應用範圍非常廣,因此為光電就業市場大量需求的專業之一。

原理與技術

光學設計主要依據目標,先根據經驗進行初階的機構設計,再經由專業光學模擬軟體計算數百萬條光線的行進軌跡,並根據成像品質、鬼影效應、光學效率以及公差優化出最佳的系統參數。為此光電系同樣規劃了一系列光學設計相關課程,以有系統的培養光學模擬設計的專業人才,歡迎有興趣的同學修習。

光學設計相關課程

光學(一) - 大二必修

介紹(a)幾何光學原理及其在光學系統的應用;(b)光波動性質;(c)雙光束干涉。內容包含(1)費瑪原理及應用;(2)球面反射和折射;(3)近軸光學之矩陣方法;(4)基本像差;(5)基本光學系統;(6)波之疊加;(7)雙光束干涉原理及方法。

光學(二) -大三必修

介紹(a)多光束干涉及應用、(b)偏振及雙折射,以及(c)光繞射;內容包含(1)Fresnel方程式、(2)多光束干涉原理、(3)多光束干涉系統、(4)同調性、(5)偏振及雙折射;(6)Fraunhofer繞射;(7)Fresnel繞射(選授)。

光學設計概論 -大三必修

使同學熟悉成像原理及瞭解像差產生的原因,根據所學原理及利用光學設計軟體,實際設計簡單光學系統並分析其成像品質。

光學設計概論實習 -大三必修

提供同學成像原理及像差產生的原因的基本知識,並使學生瞭解輻射與光度學以及色彩學之概念,根據所學原理及利用光學設計軟體,於實習課中實際設計簡單光學系統並分析其成像品質。 

固態照明技術 -大三選修

介紹固態照明光學系統相關知識與技術。其內容大致包括光源發展史、固態照明光源簡介、LED封裝處理與光學特性介紹、LED光學模型技術、LED照明元件與系統、固態照明量測技術、人因工程於固態照明之應用等。

成像系統實務 -大四選修

本課程利用光學軟體介紹光學設計的基礎知識和像差理論,並緊密結合當前各應用領域的最新的一些光學系統。課程內容基本上可以分為4個部分:1. 光學系統的像質評價,2. 光學自動設計的原理與程序與經典光學例子介紹。3. 介紹鏡片製程與設計上的材料選用。4. 光學系統的公差分析與計算。

幾何光學 - 碩一選修

深入介紹幾何光學原理及光學工程實務,課程內容包含高斯光學、近軸光束追跡、高階像差、光學元件、光闌和孔徑,以及光學系統架構分析。