This course can also be taken for academic credit as ECEA 5600, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
Offert par
Spécialisation Optical EngineeringUniversité du Colorado à BoulderÀ propos de ce cours
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Résultats de carrière des étudiants
20%
ont commencé une nouvelle carrière après avoir terminé ce cours
12%
ont bénéficié d'un avantage concret dans leur carrières grâce à ce cours
Certificat partageable
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100 % en ligne
Commencez dès maintenant et apprenez aux horaires qui vous conviennent.
Cours 1 sur 3 dans le
Dates limites flexibles
Réinitialisez les dates limites selon votre disponibilité.
Niveau avancé
Approx. 21 heures pour terminer
Anglais
Sous-titres : Arabe, Français, Portugais (européen), Chinois (simplifié), Italien, Vietnamien, Coréen, Allemand, Russe, Turc, Anglais, Espagnol
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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Université du Colorado à Boulder
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Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours
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), 2 lectures, 3 quiz
9 vidéos
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
2 lectures
Course Overview10 min
Tools and Resources10 min
3 exercices pour s'entraîner
Snell's Law Practice Problem20 min
Practice problems20 min
Rays and Snell's Laws2 h
2 heures pour terminer
Optical System Design in OpticStudio
In this module, you will learn how to enter the description of an optical system into OpticStudio, analyze the performance of that system using various calculations and plots, and finally optimize that design by defining a merit function and search variables.
2 heures pour terminer
7 vidéos (Total 70 min), 6 lectures
7 vidéos
System Explorer and the Lens Data Editor6 min
Entering a Lens8 min
Analyzing a Lens4 min
The Lens Catalog18 min
Configurations5 min
Optimization20 min
6 lectures
Introduction5 min
How to get started using OpticStudio10 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
5 heures pour terminer
First Order Ray Tracing
This module applies Snell's Laws to the curved interfaces of lenses and mirrors. You will learn the graphical and mathematical tools you need to calculate image size and location for thin lens and mirror systems. This foundation is essential to build more complex optical systems.
5 heures pour terminer
12 vidéos (Total 96 min), 1 lecture, 3 quiz
12 vidéos
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
5 heures pour terminer
Thick Optics and Mirrors
This module extends the analysis of the previous module to include the effects of real, thick lenses. You will learn how to input this factor into your optical system analysis and design.
5 heures pour terminer
8 vidéos (Total 59 min), 2 lectures, 3 quiz
8 vidéos
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
Meilleurs avis pour FIRST ORDER OPTICAL SYSTEM DESIGN
par WL17 mai 2019
Great course, but the tool (Demo version Zemax) is not very useful because of the removal of several important features (e.g. save, undo and limited precision).
par RG25 août 2019
Really nice course with very clear explanations of the principles of optical engineering and learn how to use ZEMAX Opticstudio to simulate your optical system
par AR29 avr. 2020
An excellent course that teaches you geometric optics and gets you started with ZEMAX. Some of the quizzes have typos/bugs in them, but this is a minor gripe.
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.
À propos du Spécialisation Optical Engineering
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.
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