ZEMAX笔记.doc

ZEMAX笔记这儿放置本人在学习ZEMAX时的笔记和心得一、在zemax中添加棱镜(2010-04-25 20:46更新)最近项目zemax建模需要添加一个达夫棱镜组，但因为界面全是E文我只会添加球面和平板等类型，斜面就不会了。在网上找了找，发现zemax自带的例子 中包含一个“ZEMAXSamplesNon-sequentialPrismsDouble dove prism.zmx”可以使用。原来非序列部件可以在“Lens Data Editor”(镜头数据编辑)窗口插入Non-sequential曲面后，使用“Non-sequential Component Editor”(非序列部件编辑)窗口设计。二、常用评价函数操作数(2010-09-13 20:21更新)这儿只是简单的索引，详细信息可以参考ZEMAX中文使用说明书Operand DefinitionsZEMAX supports optimization operands which are used to define the merit function. Each operand may be assigned a weight which indicates the relative importance of that operand, as well as a target, which is the desired value for that operand. The operands are listed below.ABSO EFLY LPTD NPZL PETC SFNOACOS ENDX MAXX NPZV PETZ SINEAMAG ENPP MCOG NSDD PIMH SKINANAR EPDI MCOL NSTR PLEN SKISASIN EQUA MCOV NTXG PMAG SPHAASTI ETGT MINN NTXL POWR SQRTATAN ETLT MNAB NTXV PRIM SUMMAXCL ETVA MNCA NTYG PROD SVIGBLNK EXPP MNCG NTYL QSUM TANGBSER FCGS MNCT NTYV RAGX TFNOCOGT FCGT MNCV NTZG RAGY TMASCOLT FCUR MNDT NTZL RAGZ TOTRCOMA FICL MNEA NTZV RAGA TRACCONF FOUC MNEG NPGT RAGB TRADCONS GBW0 MNET NPLT RAGC TRAECOSI GBWA MNIN NPVA RAED TRAICOVA GBWD MNPD OBSN RAEN TRARCTGT GBWZ MNSD OFF RAID TRAXCTLT GBWR MSWA OPDC RAIN TRAYCTVA GCOS MSWS OPDM RANG TRCXCVGT GENC MSWT OPDX REAA TRCYCVLT GLCA MTFA OPGT REAB TTGTCVOL GLCB MTFS OPLT REAC TTHICVVA GLCC MTFT OPTH REAR TTLTDENC GLCX MXAB OSUM REAX TTVADENF GLCY MXCA PnGT REAY UDOPDIFF GLCZ MXCG PnLT REAZ USYMDIMX GMTA MXCT PnVA RENA VOLUDISC GMTS MXCV PMGT RENB WFNODISG GMTT MXDT PMLT RENC XDGTDIST GPIM MXEA PMVA RETX XDLTDIVI GRMN MXEG PANA RETY XDVADLTN GRMX MXET PANB RGLA XENCDMFS GTCE MXIN PANC RSCE XNEADMGT HHCN MXPD PARA RSCH XNEGDMLT IMAE MXSD PARB RSRE XNETDMVA INDX NPXG PARC RSRH XXEADXDX InGT NPXL PARR RWCE XXEGDXDY InLT NPXV PARX RWCH XXETDYDX InVA NPYG PARY RWRE YNIPDYDY ISFN NPYL PARZ RWRH ZERNEFFL LACL NPYV PATX SAGX ZPLMEFLX LINV NPZG PATY SAGY ZTHI三、默认评价函数优化类型(2010-09-28 22:33更新)默认优化类型名 称说 明RMSRMS是均方根的简称。到目前为止，这种类型使用最为广泛。RMS是所有单个误差平方的平均值的平方根PTVPTV是波峰到波谷的简称。在一些不常见的情况，RMS和误差的最大范围同样不重要，例如，所有的光线要到达探测器或光纤的圆形区域内的情况。在这些情况下，波峰到波谷（PTV）可能是判断执行结果的一种比较好的指示器。这种评价函数类型将努力减小PTV误差范围默认优化数据类型名 称说 明Wavefront波前差是在波形中测量的像差Spot Radius在像平面上的横向光线像差的半径范围Spot X在像平面上的横向光线像差的X方向范围Spot Y在像平面上的横向光线像差的Y方向范围Spot X and Y在像平面上的横向光线像差的X方向和Y方向的范围。这X和Y成分被分别考虑，但一起被优化。除了保留像差的符号外，其他的都与Spot Radius相似，这符号将产生一些比较好的其他结果。注意在计算像差半径时，将去掉符号默认的优化参考点名 称说 明Centroid数据的RMS和PTV计算是以从视场点得到的所有数据的质心为参考的。质心参考通常是首选，特别是对于波前优化。对于波 前优化，涉及到质心减去活塞，波前的X-倾斜和Y-倾斜，它们中没有一个是降低像质的。当彗差存在时，因为彗差使像心偏离主光线，所以质心参考还将产生一 些有用的结果。过去使用主光线是因为它方便计算，但实际上是当ZEMAX认为没有执行损失时来处理它的复杂部分的Chief数据的RMS和PTV计算是以主波长的主光线为参考的Mean这项选项仅当在选择的优化数据类型为波前时才有效。仅除了减去的是活塞（平均波前），而不是X-和Y-倾斜外，平均参考的其他方面都与质心参考类似。由于光程差为0的精确点是任意的，所以对于那些质心参考不是首选的情况，平均参考通常优先于主光线参考四、本次光学镜头课程设计所用评价函数(2010-10-17 22:47更新)名称说 明Int1Int2Hxy,PxyBLNK不做任何事情。用来将操作数列表的各个部分分隔开。在操作数名称右边的空白处将随意地输入一注释行；这个注释行将在编辑界面和评价函数列表中同样显示EFFL有效焦距，以镜头长度单位表示。它是针对近轴系统的，对于非近轴系统可能会不准确波长EFLY在现定Y平面上的，指定范围内的表面的主波长的有效焦距，以镜头长度单位表示第一表面的编号最后表面的编号CTGT中心厚度大于。这个边界操作数强制使指定编号的表面的中心厚度大于指定的目标值。也可参见“MNCT”表面编号CTLT中心厚度小于。这个边界操作数强制使指定编号的表面的中心厚度小于指定的目标值。也可参见“MXCT”表面编号ETGT边缘厚度大于。这个边界操作数强制使指定编号的表面的边缘厚度大于指定的目标值。如果代码为0，则边缘厚度是在沿着+y轴方向的半径值为半口径处计算的；如果为1则沿着+x轴方向；如果为2则沿着-y方向；如果为3则沿着-x方向。也可参见“MNET”表面编号代码ETLT边缘厚度小于。这个边界操作数强制使指定编号的表面的边缘厚度小于指定的目标值。如果代码为0，则边缘厚度是在沿着+y轴方向的半径值为半口径处计算的；如果为1则沿着+x轴方向；如果为2则沿着-y方向；如果为3则沿着-x方向。也可参见“MXET”表面编号代码DIMX最大畸变值。它与DIST相似，只不过它仅规定了畸变的绝对值的上限。视场的整数编号可以是0，这说明使用最大的视场坐 标，也可以是任何有效的视场编号。注意，最大的畸变不一定总是在最大视场处产生。得到的值总是以百分数为单位，以系统作为一个整体。这个操作数对于非旋转 对称系统可能无效。视场波长MTFT子午的方波调制传递函数值。它计算了衍射MTF值。参数Int1必须是一个整数（1，2，），1产生32*32的采 样密度，2产生64*64的采样密度，等等。Int2必须是有效的波长编号，或者0，其代表全部波长。Hx的值必须是一个有效的视场编号 （1，2，）。Hy是空间频率，以周期每毫米表示。如果采样密度相对于MTF的计算精度过低，则所有的操作数MTF都将得到零值。如果子午和弧矢 MTF都需要，则将它们操作数MTFT和MTFS放在相邻的行中，它们将同时被计算。详细内容参见这一章中的“操作数MTF的使用”的说明采样密度波长见左所述MXCA最大空气中心厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用空气（即不是玻璃）当作一种玻璃类型的每一个表面的中心厚度小于指定的目标值。也可参见“MXCT”和“MXCG”。这个操作数同时控制多个表面第一表面最后表面MXCG最大玻璃中心厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用非空气的玻璃类型的每一个表面的中心厚度小于指定的目标值。也可参见“MXCT”和“MXCA”。这个操作数同时控制多个表面第一表面最后表面MNCA最小空气中心厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用空气（即不是玻璃）当作一种玻璃类型的每一个表面的中心厚度大于指定的目标值。也可参见“MNCT”和“MNCG”。这个操作数同时控制多个表面第一表面最后表面MNCG最小玻璃中心厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用非空气的玻璃类型的每一个表面的中心厚度大于指定的目标值。也可参见“MNCT”和“MNCA”。这个操作数同时控制多个表面第一表面最后表面MNEA最小空气边缘厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用空气（即不是玻璃）当作一种玻璃类型的每 一个表面的边缘厚度大于指定的目标值。也可参见“MNET”，“MNEG”，“ETGT”，和“XNEA”。这个操作数同时控制多个表面。这个边界操作数 仅用于表面的“+y”顶端边缘。关于非旋转对称表面的限制可参见XNEA第一表面最后表面MNEG最小玻璃边缘厚度。这个边界操作数强制使在“第一表面”和“最后表面”之间的用非空气的玻璃类型的每一个表面的边缘厚度 大于指定的目标值。也可参见“MNET”，“MNEA”，“ETGT”，和“XNEG”。这个操作数同时控制多个表面。这个边界操作数仅用于表面的 “+y”顶端边缘。关于非旋转对称表面的限制可参见XNEG第一表面最后表面五、毕业设计在ZEMAX中模拟薄膜透过率曲线(2011-04-14 23:48更新)最近稍微完善了一下Cauchy和Drude色散模型部分的程序，想要验证一下优化函数的效果。这样就需要同时有测量数据与计算数据了。部分旧的测量数据现在我手头就有，但计算数据总不能直接用自己的程序吧。这样一来zemax就有大用了。打开ZEMAX新建一个文件，没什么要更改的，默认的LENS.ZMX就足够了。其中只包含OBJ,STO,IMA三层。将光阑改成K9玻璃，厚度10就完工了。重要的是镀膜文件的编写。打开tools-Coatings-Edit Coating File编辑薄膜文件。1. MATE 波长的实部，虚部ZEMAX用下面方法定义材料数据：波长为微米，且按上升顺序指定。实部的值是相应波长的实际折射率，虚部则是消光系数。如果只定义一种波长，则无论哪种波长被追迹，都使用这个实部和虚部， 忽略色散。如果定义了两种及以上波长，则小于最短定义波长的使用最短波长数据，大于最长定义波长的使用最长波长数据，处于两者之间的使用线性插值法。2. COAT 材料 厚度 绝对值 循环索引 锥形名称如果后三项被省略，则三四项假定为零，且无锥形轮廓。编