ZEMAX主要功能介绍.ppt

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1、光学设计软件ZEMAX介绍中国兵工学会讯技科技股份有限公司北京理工大学光电工程系10月16日主要内容ZEMAX光学软件介绍光学设计流程光学系统的建模1.一般系统2.多重结构3.含非顺序元件的光学系统玻璃库的构建公差分析ZEMAX编程ZEMAX的主要功能光学系统模型的构建与仿真1.成像光学2.照明光学3.其它(如:物理光学元件,光耦合元件)构件方式包括Sequential模式和Non-sequential模式光学系统的性能分析与优化1.像质分析/照明特性分析2.优化功能OptimizationGlobalSearchHammeroptimizationZEMAX的主要功能公差分析1.样板匹

2、配2.公差分析数据输出1.系统结构参数及性能输出2.零件图输出用户扩展功能1.ZPL宏语言编程(ZemaxProgrammingLanguage)2.C++语言功能扩展(ZemaxExtension)ZEMAX操作界面快速扫描顺序/非顺序模式选择File—Sequentialormixedsequential/non-sequentialmode编辑框(editors)光学系统结构编辑框Lensdataeditor优化函数编辑框MeritFunctioneditor多重结构编辑框Multi-configurationeditor公差数据编辑框Tolerancedataeditor附加数据

3、编辑框Extradataeditor系统性能参数输入框(system)综合数据输入General视场数据输入Field波长数据输入Wavelength数据输入类分析类功能（Analysis)工具类功能（Tools)输出类（Report)编程功能ZPL宏语言(Marcos)C语言扩展(Extension)ZEMAX操作界面快速扫描光学设计流程初始结构计算或选择光学设计建模——一般光学系统设计1.系统要求焦距：f’=9mm系统参数：F#：4视场：2ω=40度要求所有视场在67.5lp/mm处MTF〉0.3选择初始结构《光学设计手册》（李士贤，郑乐年编）1990版P311:焦距：f’=74.9

4、8mmF#：3.5视场：2ω=56度28.253.7ZK5-781.446.62-42.8851.48F628.54.0光阑4.17160.9724.38ZK11-32.795系统性能参数输入——孔径值System->General名称说明入瞳直径一般L=∞像方F#f’/D，一般L=∞物方NAnsinu一般L<∞由孔径光阑尺寸决定大小取决于Stop的尺寸近轴F#1/（2n’tanθ)物方孔径角u,一般L<∞系统性能参数输入——孔径值系统性能参数输入——玻璃库初始结构输入初始结构性能焦距缩放：74.989Tools—>Scalelens缩放后的系统缩放后的系统优化——设置优化操作数Edi

5、tors->MeritFunction设置优化操作数DefaultMeritFunction编辑框优化函数参考在默认的优化操作数基础上添加用户操作数用户优化操作数设置优化变量——曲率半径Variable：变量Pickup：拾取1234R3=-R2R4=R1设置优化变量——中心厚度设置优化变量——中心厚度RadialHeight=0表示半直径处优化ToolsOptimization球差色差：Analysis->Misscellaneous->Longtitudeaberration场曲畸变：Analysis->Misscellaneous->FieldCurv/Dist垂轴色差：Anal

6、ysis->Misscellaneous->LateralColor垂轴像差：Analysis->Fans->Rayaberration优化结果样板匹配根据加工方提供的样板数据将设计的半径数值用一系列样板半径值代替，以利于降低生产成本ToolsTestPlateFittingTestPlateFitting运行结果公差分析Editors——〉ToleranceDataTools——〉DefaultTolerancesTools——〉ToleracingSensitivity:正向分析InverseLimite:反向分析（极限偏差）InverseIncrement:反向分析（增量）默认公

7、差设置结果Sensitivity分析结果当前值当前值与名义值的差值Sensitivity分析结果影响最大10个因素MontaCarol仿真结果反向灵敏度分析设计示例：多重结构——干涉系统仿真多重结构多用于对含有运动元件的系统或多光路系统进行仿真分析（如：变焦系统，扫描系统，分光系统以及干涉仪等）Editor——〉Multi-Configuration多重结构操作数：Editor——〉Multi-Configuration——〉He