Программа для моделирования оптических систем



Скачать 388.63 Kb.
Pdf просмотр
Дата15.02.2017
Размер388.63 Kb.
Просмотров449
Скачиваний0
ТипПрограмма

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВОБОДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ
РАЗРАБОТКЕ ДИСТАНЦИОННОГО КУРСА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ОПТИКА».
ПРОГРАММА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ «
SPEKTR
»

Ю.Д.

Пименов
(2),
А.Ю.

Пименов
(1),
А.П.

Смирнов
(1)
1)
Университет ИТМО
, 2)
ООО Научно
-
Производственное предприятие волоконно
-
оптического и лазерного оборудования
,
г
.
Санкт
-
Петербург

E-mail: PimenovAY@yandex.ru
Последние несколько лет –
период резкого скачка в развитии дистанционных курсов. Так, например, в
2012 году к массовым открытым онлайн
- курсам (
MOOCs) присоединилось большинство университетов Лиги
Плюща, включая Гарвард и Принстон, а также множество других сильнейших учебных заведений планеты:
Массачусетский технологический, университеты Дюка и Риса, Музыкальный колледж Беркли и десятки других. Все они включили в свои программы дистанционные курсы, бесплатный доступ к которым имеет любой человек с интернет
- соединением [1].
Помимо университетов следует выделить онлайн
- платформы и онлайн
- школы, такие как:
«Coursera»,
«Udacity», где можно пройти курсы по различным направлениям и получить сертификат.
Одним из приоритетных направлений Университета ИТМО является развитие оптических и фотонных технологий. При обучении студентов по этим направлением являются такие курсы, как «Основы оптики»,
«Прикладная оптика». При поиске онлайн
- курсов на базе платформы «
Coursera
»
по данным дисциплинам можно найти лишь бесплатный курс «Введение в оптику» на китайском языке от Национального университета
Тайваня [2]. Поэтому создание такого дистанционного курса на русском и английских языках было бы перспективной идеей.
При создании такого курса следует реализовать две части: теоретическую и практическую. И если с
теоретической частью всё достаточно ясно –
это создание видеолекций и наполнение курса печатными материалами, презентациями, а также контрольными тестами, то при создании практического курса проблемой является использование программы для моделирования оптических систем.
Современные пакеты для моделирования оптических систем, такие как
Zemax, CodeV
, являются мощными инструментами для профессионалов, цена которых исчисляется тысячами долларов.
Поэтому стоит делать ставку на свободное программное обеспечение (ПО). Свободное ПО постепенно завоевывает внимание пользователей в различных странах мира [
3
]. Чаще всего, свободное ПО распространяется на условиях, изложенных в GNU General Public License (GPL)
[4
]. К сожалению, среди свободного ПО нет программ для моделирования оптических систем, полностью удовлетворяющих GPL.
Поэтому для создаваемого курса необходимо разработать такую программу.
Она должна быть интуитивно понятной и простой в обращении, с удобочитаемым выводом технических данных; должна быть создана с помощью открытого ПО, работать в различных операционных системах, а в перспективе, как онлайн
- программа. В основу может быть положена программа «
SPEKTR
». Её предшественники (созданные одним из авторов данной работы) с 1983 года использовались в ОАО «ГОИ им. С.И.
Вавилова», в
Университете
ИТМО, на ОАО «ЛОМО»
в научно
- исследовательских работах, для обучения студентов и
для разработки новых объективов. На данный момент программа позволяет:

Моделирование оптических систем (ОС)
, содержащих до 99 поверхностей.

Моделирование ОС со сферическими, осесимметричными асферическими поверхностями и дифракционными решетками.

Расчет ОС при задании до различных 9 длин волн и 11 точек поля

Расчет параксиальных и аберрационных характеристик ОС.

Расчет автоколлимационных точек системы и её компонентов.
Этих возможностей на данный момент вполне достаточно, чтобы организовать обучение студентов по курсу «Основы оптики»
Интерфейс программы представлен на рис
. 1.

Рис
. 1.
Интерфейс программы «
SPEKTR
»

Работа существующей версии программы проверялась в различных операционных системах: версиях
Linux и MS Windows как 32
-
, так и 64
- разрядных.
Создание дистанционного курса по оптике является сложной, но решаемой задачей, а использование программы «
SPEKTR
» освободит обучающегося от необходимости использовать дорогие профессиональные пакеты моделирования оптических систем.
Литература

1.
MOOCs: вторая жизнь высшего образования
[Электронный ресурс]
/
«Компьютерра
Онлайн» –
режим доступа: http://www.computerra.ru/business/54658/moocs-vtoraya-zhizn-vyisshego-obrazovaniya/
, свободный, яз. рус.
2.
[Электронный ресурс]
«
Cou rsera» –
режим доступа: https://www.coursera.org/courses?search=optics, свободный, яз.рус.
3.
Свободное программное обеспечение в государственном секторе
[Электронный ресурс] / Центр ИТ
- исследований и экспертизы: Москва –
Академия народного хозяйства при Правительстве РФ, 2007

Режим доступа: http://www.ifap.ru/library/book370.pdf
, свободный.

Яз. рус.
4.
Операционная система
GNU
[Электронный ресурс]
/ GNU General Public License
–Режим доступа:
http://www.gnu.org/licenses/gpl.html, свободный –
Яз. рус., англ.



Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал