zemax学习报告

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1、ZEMAX软件学习报告摘要：目前我对ZAMAX光学设计软件进行了初步入门学习，简单了解了ZEMAX光学设计软件的实际运用的几个例子，以及对其步骤进行了详细理解。对其分析和运用过程的问题进行阐述。关键词：zemax运用例子使用问题引言：ZEMAX是美国RadiantZemax公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算sequential（序列性）及Non-Sequential（非序列性）光学设计的软件。ZEMAX光学设计程序是一个完整的光学设计软件，是将实际光学系

2、统的设计概念，优化，分析，公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。包括光学设计需要的所有功能，可以在实践中对所有光学系统进行设计，优化，分析，并具有容差能力，所有这些强大的功能都直观的呈现于用户界面中。ZEMAX功能强大，速度快，灵活方便，是一个很好的综合性程序。ZEMAX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。ZEMAX能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他的辅助功能。ZEMAX的界面简单易用，只需稍加练习，就能够实现互动设计。ZEMAX中有很多功能能够通过选择对话框和下拉菜单来实现。同时，也提供快捷键以便快速使用菜单命令。手册中对使ZEM

3、AX时的一些惯用方法进行了解释，对设计过程和各种功能进行了描述。ZEMAX目前已经是被光电子领域熟知的光学设计的首选软件。该软件拥有两大特点，就是可以实现序列和非序列分析。在全球范围内，这款软件已经被广大的应用在设计显示系统，照明，成像的使用系统，激光系统以及漫射光的设计应用方面。一、ZEMAX光学设计软件运用实例：1、单透镜（asinglet）：主要运用ZEMAX光学设计软件设计了一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃的单透镜。首先我对波长和镜片数据进行了录入，生成了光线特性曲线图。第二步对光线特性曲线进行了优化，通过动态调整

4、特定镜片数据（选择边缘光高），纠正其离焦。生成新的光线特性曲线。第三步对图像进行了进一步的优化，通过对第1面的半径、第2面半径以及第2面的厚度上设置变化的标志（Ctrl+Z），称为变量，这些变量可以用离焦来补偿球差。同时对镜片定义一个评价函数（理想的镜头评价函数应为0）。然后对工具（TOOl）中的最佳化进行自动最佳数值设定，得到无缺省评价函数的光线特性曲线。最后将焦距变化图变化以及多色光焦点漂移（ChromaticFocalShift）图展示出来。此时一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃的单透镜运用ZEMAX完成基本设计。这次

5、设计对ZEMAX输入波长和镜片数据，生成光线特性曲线（rayfan），光程差曲线（OPD），和点列图（Spotdiagram），确定厚度求解方法和变量，进行简单的优化这几个方面进行了学习。2、双透镜（adoublet）：在我对使用ZEMAX对单透镜进行了简单的设计后，我对双透镜设计进行了学习。双透镜是单透镜设计的进一步延伸。首先在ZEMAX软件中如设计单透镜的数据进行基本录入，意思首先是对单透镜的设计，在进一步设计双透镜，所以运用上一次设计数据。我们只需要在光阑面加一个面录入基本数据以及玻璃类型。由于上次已有评价函数，所以直接点击工具进行自动优化得到双透镜最原

6、始的光线特性曲线。对于双透镜的设计对光学相差进行了质的提高。然后用系统选项的跟新全部数据窗口。再将其光学像差变化图以及二维图和边缘厚度数据展示出来。由于到这步的时候基本是边缘厚度过小，所以需要修正边缘厚度，首先对镜片孔径放大。更新图层，再增加中心厚度保持边缘厚度在3mm左右。再次更新表面数据窗口，然后进行自动最佳化，再次更新系统数据。得到新的一系列光线特性曲线以及二维图、三维图。最后通过分析新的光线特性曲线得出场曲为主要相差，场曲曲线图展示。通过双透镜的设计在单透镜基础上学到了产生图层和视场曲率图，定义边缘厚度解，定义视场角。3、牛顿望远镜（aNewtonia

7、ntelescope）：牛顿望远镜是最简单的用来矫正轴上像差的望远镜，牛顿望远镜是由一个简单的抛物线形镜面组成的抛物线很好地矫正了所有阶的球差。同样的我首先录入了基本数据对镜面第一面进行初步设定，不同于双透镜，牛顿望远镜是一个全新的ZEMAX镜面设计。我需要设计一个1000mmF/5的望远镜，这暗指需要一个曲率半径为2000mm的镜面，和一个200mm的孔径。移动光标到第一面，即光阑面的曲率半径列，输入-2000.0，负号表示为凹面。现在在同一个面上输入厚度值-1000，这个负号表示通过镜面折射后，光线将往“后方”传递。现在在同一面的“Glass”列输入“MI

8、RROR”，选择“System”，“G