This course can also be taken for academic credit as ECEA 5600, part of CU Boulder’s Master of Science in Electrical Engineering degree.
Dieser Kurs ist Teil der Spezialisierung Spezialisierung Optical Engineering
von
Spezialisierung Optical EngineeringUniversity of Colorado BoulderÜber diesen Kurs
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Karriereergebnisse der Lernenden
20%
nahm einen neuen Beruf nach Abschluss dieser Kurse auf
17%
ziehen Sie für Ihren Beruf greifbaren Nutzen aus diesem Kurs
Zertifikat zur Vorlage
Erhalten Sie nach Abschluss ein Zertifikat
100 % online
Beginnen Sie sofort und lernen Sie in Ihrem eigenen Tempo.
Kurs 1 von 3 in
Flexible Fristen
Setzen Sie Fristen gemäß Ihrem Zeitplan zurück.
Stufe „Fortgeschritten“
Ca. 21 Stunden zum Abschließen
Englisch
Untertitel: Englisch
Was Sie lernen werden
be able to design, to first order, such optical systems with simple mathematical and graphical techniques
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University of Colorado Boulder
CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.
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Dieses Kurs ist Teil des reinen Onlineabschlusses Master of Science in Electrical Engineering von University of Colorado Boulder.
Wenn Sie in das komplette Programm aufgenommen werden, werden Ihre Kurse auf Ihren Abschluss angerechnet.
Lehrplan - Was Sie in diesem Kurs lernen werden
4 Stunden zum Abschließen
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 Stunden zum Abschließen
9 Videos (Gesamt 49 min), 2 Lektüren, 3 Quiz
9 Videos
Introduction to Geometrical Optics4m
What are rays?11m
Pinhole Camera5m
Rays in OpticStudio2m
Snells Laws6m
Fermat's Principle4m
Snell's Laws in the Laboratory5m
PhET Hands-On Practice5m
2 Lektüren
Course Overview10m
Tools and Resources10m
3 praktische Übungen
Snell's Law Practice Problem20m
Practice problems20m
Rays and Snell's Laws2h
2 Stunden zum Abschließen
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 Stunden zum Abschließen
7 Videos (Gesamt 70 min), 6 Lektüren
7 Videos
System Explorer and the Lens Data Editor6m
Entering a Lens8m
Analyzing a Lens4m
The Lens Catalog18m
Configurations5m
Optimization20m
6 Lektüren
Introduction5m
How to get started using OpticStudio10m
Getting started with designing a lens in OpticStudio10m
Setting up your lens in OpticStudio10m
Define multiple inputs to your lens using OpticStudio10m
Analyze the performance of your lens10m
5 Stunden zum Abschließen
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 Stunden zum Abschließen
12 Videos (Gesamt 96 min), 1 Lektüre, 3 Quiz
12 Videos
Example of Sign Convention1m
Graphical Ray Tracing14m
Virtual Objects and Images8m
PhET Lens Practice9m
Positive and Negative Lens Laboratory Demonstration6m
Thin Lens Equations15m
Imaging with Mirrors9m
Single Lens Imaging Example8m
Mirror Laboratory Demonstration5m
Lenses vs. Mirrors2m
Paraxial Analysis in OpticStudio7m
1 Lektüre
Practice ray tracing10m
3 praktische Übungen
Practice problem10m
Practice Questions20m
Ray Tracing and Lens Analysis2h
5 Stunden zum Abschließen
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 Stunden zum Abschließen
8 Videos (Gesamt 59 min), 2 Lektüren, 3 Quiz
8 Videos
Power of a Single Curved Surface5m
Lens Maker's Equation6m
Power of Curved Mirrors8m
Two Lens System3m
Design with Thick Optics6m
Applying Thick Optics Concepts11m
Thick Lens Application9m
2 Lektüren
Extension of thick lenses10m
Practice10m
3 praktische Übungen
OpticStudio practice20m
Thick Optics Practice Problems30m
Thick Optics2h
Bewertungen
Top-Bewertungen von FIRST ORDER OPTICAL SYSTEM DESIGN
von 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).
von RG25. Aug. 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
von AR29. Apr. 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.
von RR29. Juli 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.
Über den Spezialisierung 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.
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.
Häufig gestellte Fragen
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