Nazwa przedmiotu:
Projektowanie układów optycznych
Koordynator przedmiotu:
dr hab inż. Tomasz Kozacki, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2017/2018
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin bezpośrednich 34 w tym: a) wykład - 15 b) projekt w laboratorium komputerowym- 15, c) konsultacje - 2 d) obecność na zaliczeniu- 2 2) Praca własna studenta 41w tym: a) przygotowanie do zajęć projektowych - 6, b)przygotowywanie raportów - 15, c) wykonanie projektów indywidualnych i grupowych - 20, RAZEM 75 (3 ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1) Liczba godzin bezpośrednich 34 w tym: a) wykład - 15 b) projekt w laboratorium komputerowym - 15, c) konsultacje - 2 RAZEM 34 (1,5 ECTS)
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
O charakterze praktycznym 56 w tym: a) projekt w laboratorium komputerowym - 15, b) przygotowanie do zajęć projektowych - 6, c) przygotowywanie raportów - 15, d) wykonanie projektów indywidualnych i grupowych - 20, suma 56 (2 ECTS)
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład225h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt225h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
brak
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Zapoznanie studenta z teorią i praktyką projektowania układów optycznych. Zdobycie podstawowej wiedzy teoretycznej i praktycznej koniecznej do samodzielnego projektowania i analizy układów optycznych. Podczas kursu student zapozna się w praktyce z komputerowym systemem do projektowania układów optycznych OSLO.
Treści kształcenia:
Wykład: 1. Modelowanie układów optycznych w ujęciu optyki geometrycznej: bieg promieni, przyosiowy, merydionalny i skośny. 2. Analizy aberracyjne. Wyznaczanie aberracji. Korekcja i optymalizacja aberracji. Komputerowe wspomaganie analiz aberracyjnych – program OSLO. 3. Metody optymalizacji układów optycznych. 4. Kryteria oceny jakości odwzorowania: Rayleigha, Maréchala, Hopkinsa, Liczba Strehla. Spot-diagram układu optycznego. Funkcja przenoszenia kontrastu. 5. Optymalne krzywe aberracyjne. Tolerancje aberracji. 6. Statystyczna metoda wyznaczania tolerancji wykonawczych elementów optycznych. Tolerancje materiałowe i decentracji. 7. Systematyka układów optycznych: układy obrazujące, oświetlające, teleskopy, okulary, układy powiększające, układy fotograficzne (Triplet Anastigmat, Double-Gauss Lens, Telephoto Lens, Wide-Angle Lenses), obiektywy mikroskopowe, układy zmienno ogniskowe. 8. Zaawansowane elementy projektowa układów optycznych: Soczewki gradientowa, Dyfrakcyjne elementy optyczne, układy pracujące w zakresie ultra fioletu i podczerwieni, atermalizacja. Projekt: 1. Zawansowane metody korekcji aberracji chromatycznej w układach optycznych. korekcja widma wtórnego ( apochromatyzcja ). 2. Korekcja aberracji krzywizny pola. 3. Optymalizacja aberracji wybranego układu optycznego.
Metody oceny:
kolokwium, projekt
Egzamin:
nie
Literatura:
R. Jóźwicki: Podstawy Inżynierii Fotonicznej, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2006. J. W. Goodman: Introduction to Fourier Optics, 2nd ed., McGraw-Hill, New York 1996 O. K. Ersoy: Diffraction, Fourier Optics and Imaging, John Wiley & Sons, Hoboken 2007 M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, 7-th (expanded) ed., Cambridge University Press, New York 1999 B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Fundamentals of Photonics, 2nd ed., John Wiley & Sons, New York 2007
Witryna www przedmiotu:
http://zif.mchtr.pw.edu.pl
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt PUO_W01
Ma podstawową wiedzą z zakresu konstrukcji układów optycznych
Weryfikacja: zaliczenie
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04, K_W07
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07, T2A_W03, T2A_W04
Efekt PUO_W02
ma podstawową wiedzę z projektowania układów achromatycznych i apochromatycznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W04, K_W05, K_W09
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W07, T2A_W03, T2A_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt PUO_U01
Potrafi skonstruować i ocenić układ optyczny
Weryfikacja: kolokwium, projekt
Powiązane efekty kierunkowe: K_U03, K_U09, K_U10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U07, T2A_U08
Efekt KUO_U02
Potrafi projektować układy apochromatyczne
Weryfikacja: projekt, kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U03, K_U09, K_U10
Powiązane efekty obszarowe: T2A_U04, T2A_U07, T2A_U08, T2A_U07, T2A_U08

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt PUO_K01
Potrafi pracować w grupie
Weryfikacja: projekt
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T2A_K03, T2A_K04, T2A_K05