Zemax实验一答疑

1、zemax实验一答疑1. 视场设置1.1 angle（deg）：角度，直接设定物方光束主光线与光轴的角度，多 用于无限共轭平行光条件下（物处于无限远处）； 注：在zemax中表示力x-fields角久和y-fields角oty，计算公式如卜*，tanax=cosa/cosy ； tanay=cosp/cosycosa、cosp、cosy分别是光线在x、y、z轴的方向余弦，a、p、y分别 ocx=0，则 tanax=0，及a=90°，光线在 zy 面内，tanay=b/c, oty 角为 主光线和z轴的夹角，因此在zemax视场（fields）设置中，角度一 般在y-fields中设置

2、具体角度值，同时x-fields设置为0,其也对应子 午面中的夹角，同理在x-fields中设置具体角度值，同时y-fields设cos a =a；cos pbaava2+b2+c2；cosyfa2+b2+c2a置为0,其对应弧矢面1.2 object height:物高，设定被成像物体的尺寸大小，此吋系统必须 为有限共轭才可用（物距非无限远）。大多有限远物体成像系统常 用这种视场类型。1.3 para. image height：使用近轴光朿定义系统成像的像面人小，当 设计的系统有固定的像面尺寸时使用此类型，如常见的ccd或 coms成像，巾于接收面尺寸固定，可直接使用近轴像高来确定 像面大

3、小，软件会自动计算视场角度。近轴像高使用近轴计算方 法计算，忽略系统畸变影响。适用于视场角度较小的系统。1.4 real image height：实际像高，同近轴像高类似，区别在于实际 像高使用实际光线计算像面尺寸，考虑畸变影响。适用于大视场 广角系统。2. layout-settings 设置2d layout diagram settingsfirst surface:last surface:|3wavelength:field:| allnumber of rays?厂 delete vigr suppress frame厂 fletch raysmarginal and chief

4、 onlynettedscale factor:y stretch: upper pupil: lower pupil:10.00000011.00000011.0000001.000000color rays| fieldsok | gancsl | save | load | reset | help |layout窗口的settings设置主要是用来设定layout显示的一些相关信息:1:用来设置光学系统在layout氓曲显7f的曲囱layouttue sep 2 201htotal length7h 7i7h5 mmq b zmxconfiguration 1 qf 1rl2d lay

5、out diagram settingsfirst surface:j wavelength:|1 last surface:|5£j field:|aiinumber of rays: |3scale factor:|o.ooooooidelete vignettedy stretch:11.000000suppress frameupper pupil:i.oooooo厂 fletch rayslower pupil:1-1.000000marginal and chief onlycolor rays by:| fields| ok | cancel | save | load

6、 | reset | help |显示曲面1-5lry0u7tue sep 2 201htotal length5 00000 mm0 b zmxconfiguration i of 显示曲面1-22：用来设计光学系统中显示的光线个数2d layout diagram settingsfirst surface:阳wavelength:last surface:|3jfield:number of rays: |3scale factordelete vignettedy sketch:suppress frameupper pupil:厂 fletch rayslower pupil:mar

7、ginal and chief onlycolor rays by:all10.00000011.00000011.0000001-1.000000i fields| ok | cancel | save | load | reset | help |显示3条光线显示6条光线3：用来设定追迹的波长如果在波长设置时，设定了多个波长，则在追迹时可以追迹一个 波长也可以追迹全部波长4：用来设定追迹的场如果在视场设置时，设定了多个视场，则在追迹时可以追迹一个 视场也可以追迹全部视场5：用来设定光线的颜色区分可以设定不同视场的光线的颜色不同；也可以设定不同的光线的 颜色不同3. 关于实验一题目二中像差曲

8、线的调取 ray fan 图：zemax-ee -其其雜一o2mxedit solves option surf:typ«cssareports macrosobjitostandar<standac<imatook uyout famspot diagramsmtppsfwavefrontsurfacermsendrcwd energyilluminationimage analytisbiocular analystmiscelaneousaberration coeffioentscalcul4rt)onsglass and gradient indexuniver

9、sal plotpobrizationcoatingsptiysjcal opticsextensions window help >|ppd|fcd|stf|mf|fp»|6»ray aberrationctrl roptical pithshifi+ctrurthicknesanltyinfinity0000&.000000bk?0000120.000009nxty-场曲和畸变图:cmsspile editors systemscandarcit<ndar<tool* reports macros extensions window hdp f

10、ed |zkasccdar<scandazclayoutfansspot diagramsmtfpsfwavefrontsuhacermsencircled energy illumination image arwlysis biocuur analysis miicellaneoos aberration coeffkients calculationsglus «nd gradient indexuniversal plotpol«nz4tioncoatingsphysical opticsm«enchamthicknessglassmtyinfini

11、ty0000s.ooocoo0000120.000000nity參field curv/oistgrid distortion footprint oiagrom longitudinal aberr«tioc uteral color v-ybor drawing cbromatk focal shift system summary graphicthickness<r.xcyinfinity00005.000000)0000120.000000nicy-miscellaneousfield curv/distaberration coefficientsgrid dist

12、ortioncalculationsfootprint diagramglass and gradient index>longitudinal aberrationuniversal plotlateral color4polarizationy-vbar drawing'coatingschromatic focal shiftphysical opticssystem summary graphic球差图:1 lens data editoredit solves optionsurf:typ«objscandarestostandardsrandarcimasr

13、andarclayoutfansspot diagramsmtfpsfwavefrontsurfacermsencircled energy illumination image analysis biocular analysiszemax-ee - e:«5cadk学洗学学cad雜一ss_b.zmxfile editors systemtools reports macros extensions window help像差曲线的解读，我会在下次理论课时给大家讲解4. 实验一题目一的光阑问题建立一套由两片平凸透镜组成的氮氖激光(632.8nm)扩束系统。玻璃材料为bk7,光阑面的

14、直径为3mm,视场为0q。光学结构如下:n ish要求：给出透镜编辑器的数裾图、光学系统图。将第一个透镜的前表面设为光阑面，再根据题目的参数，给出 透镜编辑器的数据图、光学系统图；对比光阑面在不同位置时，光学系统的差异。镜头数裾如图所示:lens data editorsurf:typ«ccobmrcsladluathicknessclassconic卩毳 0<unua«d>p毳xstandardinfinityinfinity0.0000000.000000st 龜znfinxty13.000000u00009f0.0000002,standard7.s000

15、00x.sooooobk73.000000u0.0000003*standardinfinity&3.0000003.000000u0.000000<standardinfinity3.000000vne.oooooou0.000000standard-37.000000xa.ooooooa.oooooou0.000000:kastandardinfinity-4.x274b0.000000i editsotv«soptionshelp孔径类型设置为：float by stop size （后面会有解释）generalfiles | won"seq.uenti

16、al | polarization | ray aiming | misc. aperture | title/rotes | units | giqlss catalogs | environment 彐aperture type:aperture value:apodization type: apodization factorfloat by stop size| uniform|otelecentric object space确走取消然后就可以调整光阑面的不同，来观察不同光阑位置是，光学系统的 差异，具体如下：选择曲面1为sto时的光学系统图为:此处可以尝试改变曲面1的semi-diameter,观察光阑大小对入射光线的限制选择曲面2为sto时的光学系统图为:曲面3为sto吋的光学系统图为：nulayouttue sep 2 201htotf=il length63 50000 mm0 a zmxcdnfigurrt 工 c1n 1 of 1注：孔径类型的区别entrance pupil diameter （入瞳直径）：可用来直接确定进入系统的光束直径的大小，适用于大多数无限共轭系统。如果在题目一种，将孔径类型设置为：entrance pupil diameter,那么如何改变光阑的位 置，都不影响进入系统的光束，并且透镜的半径（semi-diameter