zemax实验.doc

zemax基本操作要点如要设计的系统要求：f = 200 mm，视场角 2 = 30，D/f1/10。物距为：（1）物距位于有限远，近轴放大率为1；（2）物距位于无限远。（3）Fie(Field Data 视场)视场对话框可以确定视场点。视场可以用Angle(角度)、Object Height(物高)、Paraxial Height(近轴像高)、Real Image Height(实际像高)这几种方式描述，具体情况根据系统特点选择。设计视场的选择 一般小视场光学系统（280） 0、0.707、1.0 中等视场光学系统（802140） 0、0.3、0.5、0.7、0.85、1.0视场权重：默认为1，最后根据需要不断修改。（4）Wav(Wavelength Data 波长)波长对话框用于设置波长、权重和主波长。ZEMAX也提供已经选择好的波长，可以通过下拉菜单选择。（select 一般选 Fdc的visible）例：牛顿望远镜牛顿式由一个抛物面主镜和一块与光轴成45的平面反射镜构成，如图所示。抛物面能使无限远的轴上点在它的焦点成一个理想的像点。第二个平面反射镜同样能理想成像。 焦距f=1000mm D/f=1/5（即D=200） R拦=40mm 输入反射式物镜时，需注意以下几点：（1）反射镜的半径和其焦距有以下关系： f =r/2（即r=2000）（2）如果反射面为非球面需对Conic 数值进行修改。（本题-1）Conic是非球面二次曲面系数Conic = 0 球面-1Conic0主轴在光轴上的椭球面 Conic = -1 抛物面 Conic 0.3。三、设计步骤：1.系统建模从光学设计手册中选取了一个三片式照相物镜作为初始结构，见下表表面序号 半径r（mm） 厚度d（mm） 玻璃GLASS 1 28.253.7ZK5 2-781.446.62 3-42.8851.48F6 428.54.0 5光阑4.17 6160.9724.38ZK11 7-32.795f=74.98mm,F#=3.5,2w=56系统初始结构图 由于焦距与设计要求不符，所以进行焦距缩放。并把F#改为4，改视场。 第一个透镜口径不合理，出现前后两表面相交的情况。利用第一面的“Solves”求解功能，在Thickness solve on surface 1 对话框中将“Solve type”选择为“Edge Thickness”，并在“Thickness”输入0.1。修改后结构如下。初始结构变为如下表。2、初始性能评价 结构调整完成后，看spt点列图和mtf曲线。由于要求考察67.5线处的mtf值，将MTF最大频率设为68线对。从图中可看出，系统成像质量较差，需要进行优化。3.、优化 优化前需要设置评价函数。选择“Merit function Editor”中的“Default Merit function”，选择评价函数构成为“PTV+Wavefront+Centroid”。将厚度边界条件设置为：Glass厚度最小值（Min）为0.5，最大值（Max）为10；Air厚度最小值（Min）为0.1，最大值（Max）100。边缘厚度（Edge）都设为0.1。 然后设置优化函数“EFFL、MTFT、MT