Ce cours fait partie de la Spécialisation ingénierie optique

4.3
étoiles
282 évaluations

87 %

Robert McLeod

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Dans le cadre du diplôme Master of Science in Electrical Engineering
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Spécialisation ingénierie optiqueUniversité du Colorado à Boulder

À propos de ce cours

27 021 consultations récentes

This course can also be taken for academic credit as ECEA 5600, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
Optical instruments are how we see the world, from corrective eyewear to medical endoscopes to cell phone cameras to orbiting telescopes. When you finish this course, you will be able to design, to first order, such optical systems with simple mathematical and graphical techniques. This first order design will allow you to develop the foundation needed to begin all optical design as well as the intuition needed to quickly address the feasibility of complicated designs during brainstorming meetings. You will learn how to enter these designs into an industry-standard design tool, OpticStudio by Zemax, to analyze and improve performance with powerful automatic optimization methods.

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Spécialisation ingénierie optique

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Ce que vous allez apprendre

be able to design, to first order, such optical systems with simple mathematical and graphical techniques

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Enseignant

Évaluation de l'enseignant

4,52/5 (106 évaluations)

Robert McLeod

Professor

Electrical, Computer and Energy Engineering

18 260 étudiants

3 cours

Offert par

Université du Colorado à Boulder

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Ce cours fait partie du diplôme intégralement en ligne Master of Science in Electrical Engineering de Université du Colorado à Boulder. Si vous êtes admis(e) au programme complet, vos cours sont pris en compte dans votre apprentissage diplômant.

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Programme de cours : ce que vous apprendrez dans ce cours

Évaluation du contenu87%(1,128 évaluations)

Semaine

Semaine 1

4 heures pour terminer

Introduction to Geometrical Optics

This module introduces rays, which we use to describe the motion of light through air and materials. The course overview describes the goals of this course and gives tips on how to make the best use of the course materials to be successful. The lectures introduce the material. The in-video questions, lab demonstrations, PhET interactive demonstration, practice problems, and homework assignment allow you to get actively involved in learning the material.

4 heures pour terminer

9 vidéos (Total 49 min), 3 lectures, 3 quiz

9 vidéos

Introduction to the Course3 min

Introduction to Geometrical Optics4 min

What are rays?11 min

Pinhole Camera5 min

Rays in OpticStudio2 min

Snells Laws6 min

Fermat's Principle4 min

Snell's Laws in the Laboratory5 min

PhET Hands-On Practice5 min

3 lectures

Course Overview10 min

Tools and Resources10 min

Getting Started with OpticStudio10 min

3 exercices pour s'entraîner

Snell's Law Practice Problem20 min

Practice problems20 min

Rays and Snell's Laws2 h

Semaine

Semaine 2

2 heures pour terminer

Optical System Design in OpticStudio

2 heures pour terminer

7 vidéos (Total 70 min), 5 lectures

7 vidéos

Introduction to OpticStudio5 min

System Explorer and the Lens Data Editor6 min

Entering a Lens8 min

Analyzing a Lens4 min

The Lens Catalog18 min

Configurations5 min

Optimization20 min

5 lectures

Introduction5 min

Getting started with designing a lens in OpticStudio10 min

Setting up your lens in OpticStudio10 min

Define multiple inputs to your lens using OpticStudio10 min

Analyze the performance of your lens10 min

Semaine

Semaine 3

5 heures pour terminer

First Order Ray Tracing

5 heures pour terminer

12 vidéos (Total 96 min), 1 lecture, 3 quiz

12 vidéos

Jargon and Sign Convention6 min

Example of Sign Convention1 min

Graphical Ray Tracing14 min

Virtual Objects and Images8 min

PhET Lens Practice9 min

Positive and Negative Lens Laboratory Demonstration6 min

Thin Lens Equations15 min

Imaging with Mirrors9 min

Single Lens Imaging Example8 min

Mirror Laboratory Demonstration5 min

Lenses vs. Mirrors2 min

Paraxial Analysis in OpticStudio7 min

1 lecture

Practice ray tracing10 min

3 exercices pour s'entraîner

Practice problem10 min

Practice Questions20 min

Ray Tracing and Lens Analysis2 h

Semaine

Semaine 4

5 heures pour terminer

Thick Optics and Mirrors

5 heures pour terminer

8 vidéos (Total 59 min), 2 lectures, 3 quiz

8 vidéos

Optical Path Length of a Paraxial Lens8 min

Power of a Single Curved Surface5 min

Lens Maker's Equation6 min

Power of Curved Mirrors8 min

Two Lens System3 min

Design with Thick Optics6 min

Applying Thick Optics Concepts11 min

Thick Lens Application9 min

2 lectures

Extension of thick lenses10 min

Practice10 min

3 exercices pour s'entraîner

OpticStudio practice20 min

Thick Optics Practice Problems30 min

Thick Optics2 h

Avis

4.3

99 avis

5 stars
60,63 %
4 stars
23,75 %
3 stars
8,86 %
2 stars
3,19 %
1 star
3,54 %

Meilleurs avis pour FIRST ORDER OPTICAL SYSTEM DESIGN

par YC3 avr. 2020

Wonderful course! I have learned a lot. This course not only covers the knowledge but also the actual approach to design a working optical system.

par RR29 juil. 2020

Good course, explanations are clear and concise and I got a good learning. Tricky exercises! Perhaps more exercises with quantstudio would have been nice.

par OO20 nov. 2019

Really valuable introduction to optical design, I learned a lot! It takes dedication though, but it's totally worth it.

par DV24 juin 2020

Good lectures and presentations in this course. A sound and systematic basis for the next courses to follow.

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À propos du Spécialisation ingénierie optique

The courses in this specialization can also be taken for academic credit as ECEA 5600-5602, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree. Enroll here.

Optical instruments are how we see the world, from corrective eyewear to medical endoscopes to cell phone cameras to orbiting telescopes. This course will teach you how to design such optical systems with simple graphical techniques, then transform those pencil and paper designs to include real optical components including lenses, diffraction gratings and prisms. You will learn how to enter these designs into an industry-standard design tool, OpticStudio by Zemax, to analyze and improve performance with powerful automatic optimization methods.

Foire Aux Questions

Quand aurai-je accès aux vidéos de cours et aux devoirs ?
L’accès à des vidéos de cours et des devoirs dépend de votre type d’inscription. Si vous suivez un cours en mode auditeur libre, vous pourrez voir la plupart des contenus de cours gratuitement. Pour accéder aux devoirs notés et obtenir un certificat, vous devrez acheter une expérience de certificat, pendant ou après avoir assister au cours en tant qu’auditeur libre. Si vous ne visualisez pas l’option auditeur libre :
Il est possible que le cours ne propose pas d’option auditeur libre. Vous pouvez en revanche accéder à un essai gratuit ou faire une demande d'aide financière.
Le cours propose peut-être « Cours complet, aucun certificat » à la place. Cette option vous permet de voir tous les contenus de cours, de soumettre les évaluations requises et d'obtenir une note finale. Cependant, vous ne pourrez pas acheter une expérience de certificat.
À quoi ai-je droit si je m'abonne à cette Spécialisation ?
Lorsque vous vous inscrivez au cours, vous bénéficiez d'un accès à tous les cours de la Spécialisation, et vous obtenez un Certificat lorsque vous avez réussi. Votre Certificat électronique est alors ajouté à votre page Accomplissements. À partir de cette page, vous pouvez imprimer votre Certificat ou l'ajouter à votre profil LinkedIn. Si vous souhaitez seulement lire et visualiser le contenu du cours, vous pouvez accéder gratuitement au cours en tant qu'auditeur libre.
Une aide financière est-elle possible ?
Oui. Dans certains programmes d’apprentissage, vous pouvez demander une aide financière ou une bourse d’études si vous ne pouvez pas payer les frais d’inscription. Si une aide financière ou une bourse d’études est disponible pour le programme d’apprentissage choisi, vous trouverez un lien pour faire une demande sur la page de description.

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