Zemax入门之单透镜设计

Zemax是一种光学设计和仿真软件,用于对光学元件和系统进行建模、分析和优化。它能够模拟光线传输、波面畸变、散射、偏振、非线性光学效应以及其他相关因素。Zemax还提供了优化算法,以便可以在给定的约束条件下找到最佳的设计方案。这使得它成为光学工程师在设计、优化和评估各种光学系统时的重要工具。

打开Zemax之后,可先将操作界面设为中文。点击菜单Setup->OpticStudio Preferences,可弹出首选项设置对话框,选择General选项卡,更改Language选项为中文。

设置系统孔径、波长

单击设置->系统选项(System Explorer)按钮,可以调出左侧系统选项设置栏。

打开系统孔径菜单,将孔径值设为25,其他参数使用默认值。

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打开视场菜单,单击打开视场数据编辑器,弹出下图窗口

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需要编辑的参数中,除了角度和权重之外,还有4个用于描述渐晕现象的4个参数,VDX, VDY, VCX, VCY。右键点击单元格,可插入或删除视场。

打开波长菜单后,双击设置标签,可弹出波长数据的设置窗口。设置三个波长,分别是0.48, 0.58以及0.68微米,并将0.58微米作为主波长。设置完成后点击关闭即可。

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键入透镜资料

接下来键入透镜参数,其对应窗口默认是打开的,如果不见了,可点击设置->镜头数据将其调出。

一枚透镜需要两个光学表面,加上光线起始点以及像平面,共计4个平面

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其中,厚度表示的是下一个表面距离当前表面的距离。第一个光阑标准面的厚度是4毫米,表示这个透镜的前表面到后表面厚4毫米。

另外,如果想将参数设为无限,则需输入Infity,回车之后自动变成无限。输入“无限”这两个字会被认定为无效值,从而置零。

光扇图

点击分析->光线迹点->光线像差图,会弹出光线光扇图,如下面作图所示,说明存在离焦现象。通过修改透镜后表面厚度的求解方法,可以对像差进行优化。点击厚度栏100后面的按钮,将求解类型更改为边缘光线高度,则厚度变为96.025,再弹出光线光扇窗口,如右图所示。

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Zemax中的光扇图,主要截取x和y方向的两个截面,其横坐标表示各色光与光轴的交点到像面位置的距离,纵坐标是光线在像面偏离主光线的值。

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转载自blog.csdn.net/m0_37816922/article/details/134796185