zamx设计.doc

Zamx软件实习报告一：实习内容（1） 初步了解zmax软件的功能，软件构成（2） 通过单镜头设计，双胶合镜头，施密特-卡塞格伦望远镜，多结构的激光扩束器四个具体实例体会设计过程，并学习基本的设计常识（3） 独立完成模拟眼球光学系统的设计过程（参数已知）二：设计内容焦距：f=12mm；( 2):相对孔径D/f不小于1/2.8；( 3): 图像传感器为1/2.5英寸的CCD，成像面大小为4.29mm5.76mm； (4): 后工作距6mm （5) 在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)； （6） 成像质量，MTF 轴上40% 100 lp/mm，轴外0.707 35%100 lp/mm。（7） 最大畸变1%(基于以上数据的zmax练习)三：设计过程(1) 计算 光学设计在基于设计要求下，先要计算系统的结构参数，可以参考光学设计手册大体定出基本模型。由于本次实习以练习了解为主，计算省略，直接应用参考数据 (2) 初始结构选择及参数输入确定所需材料，透镜在数据库中已存在，否则先导入数据输入系统孔径及波长 孔径及波长都在system下的general和wavelength下设置如下图3 在Lens Data Editor 中输入初始数据 如下图点击2Dlay 初步显示系统图为下图3 选择视角范围 在system ,filed中如下图填写视角得到系统新的示意图为到此基本的参数输入完毕。以下是通过像差等内容考察系统的光学特性在analysis spotdigram中得到点阵图，其表示的是像光斑能量集中程度，点越小说明能量越集中 以下分析都在analysis中Zernike像差也是评价光学系统的重要参数如下图所示。其主要通过pv值，rms,及zernike系数来表示像差大小。三个参数都是越小越好下图是光学系统的几何像差，分别从球差，慧差，象散，场曲，畸变，位置色差，倍率色差其中像差来表征系统成像特性下图是焦点移动引起的像的差异，纵坐标为波长，整条线越接近直线越好MTF中横坐标是空间频率，纵坐标是像的对比度与物的对比度的比值整个图像越接近1越好通过以上的分析可以看出，系统的初步设计像差较大，接下来就是要进行优化设计（2） zmax优化设计可以优化的变量时6个曲率半径，2个空气间隔和3个玻璃厚度优化前先要设置变量，优化哪一个数据就把哪一个设置为变量，然后选择运行Editors中的Merit function,再打开Merit function Editor。插入一项要优化的内容：EFFL：Effective focal length的缩写，指定波长号的有效焦距。 SPHA：指球差，如果Surf=0，则指整个系统的球差总和。 MTF：指子午调制传递函首先使用Default Merit Function建立缺省评价函数进行优化，选择Editors-Merit Function，在第一行中先输入EFFL，目标值设为12，权重设为1。在输入SPHA，在Target中输入0.4，在Weight中输入1。第二个BLNK改为MTFT并Enter，在Freq中输入100，在Target中输入0.04，在Weight中输入1。同理输入MTFA类似于上面步骤可以对所有变量进行优化，可以直接利用自动优化 最后得到优化结果MTF图为四 实习心得 通过本次zmax软件实习，对光学设计有了初步的了解。在学习过程中体会到了基础知识的