激光压缩镜的设计 ZEMAX论文 特选材料

参考分析# 课程论文首页课程论文首页 院、系（部） 物理学与电子信 息工程系 专业 电子科学与 技术 班级 学号120091002166姓名张玲任课教师曾夏辉 课程名称光电子器件仿真设计 论文题目激光压缩镜的设计成绩 评 语 签字： 年 月 日 参考分析# 复 核 人 意 见 签字： 年 月 日 激光压缩镜的设计 张玲（120091002166） 中文摘要： ZEMAX 是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振的各种序列和非序列光学系统的 光学设计和仿真软件。ZEMAX 的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像系统，平衡优化 成像系统的相差，分析评价成像系统的像差，分析评价成像质量，给光学系统分配合适的公差等方面。本 文通过设计一个激光压缩镜加深对该软件的应用。 关键词：1ZEMAX，压缩镜，仿真，优化 参考分析# 目目 录录 一、课程设计目的与背景一、课程设计目的与背景.4 二、课程设计基本要求二、课程设计基本要求.4 三、设计方案仿真三、设计方案仿真.4 1 1、打打开开 Z Ze em ma ax x 软软件件 .4 2 2、设设置置参参数数 .4 3 3、计计算算设设置置压压缩缩镜镜结结构构参参数数 .5 4 4、镜镜头头数数据据编编辑辑 L Le en ns s d da at ta a 参参数数如如下下： .5 5 5、设设置置优优化化函函数数 .5 6 6、进进行行优优化化 t to oo ol ls s- - O Op pt ti im mi iz za at ti io on n.6 7 7、优优化化后后的的各各参参量量的的变变化化 .6 8 8，系系统统描描述述 .7 四、设计总结四、设计总结.8 参考分析# 一、课程设计目的与背景 ZEMAX 是一套综合性的光学设计 仿真软件，它将实际光学系统 的设计概念、优化、 分析、公差以及报表整合在一起。 ZEMAX 不只是透镜设计软件而已，更是全功能的光 学设计分析软件， 具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点，与其它软件 不同的是 ZEMAX 的 CAD 转文件程序都是双向的，如 IGES 、 STEP 、 SAT 等格式 都可转入及转出。而且 ZEMAX 可仿真 Sequential 和 Non-Sequential 的 成像系 统和非成像系统 。通过几天的专业课程设计，让我们掌握了 Zemax 软件最基本的使用方 法和基本的光路设计步骤，也加深了对基础知识的理解，加强了分析设计能力，培养了我 们科学严谨的态度。本课程设计通过单透镜、双镜头系统设计的训练，学会了如何键入 wavelength、Lens data，产生 ray fan，spot diagrams，定义 thickness solve 以及 variables，执行简单光学设计最佳化。 并通过设计一个 Galilean 激光压缩镜加深对该软 件的应用。 二、课程设计基本要求 要求设计无焦 5X 光学压缩镜镜，要求 2 个透镜，输入激光 1053nm，100mm 光斑 输入，20mm 光斑输出，使用球面透镜，价格便宜的玻璃，尺寸紧凑， 光程差 PTV O Op pt ti im mi iz za at ti io on n 7 7、优优化化后后的的各各参参量量的的变变化化 （1）二维图如下： 参考分析# (2) RayAberration 像差图如下： （3）Optical Path 光程差图如下： 参考分析# 8 8，系系统统描描述述 （1）透镜数据： 参考分析# （2）边缘厚度数据： 四、设计总结 通过设计，仿真结果基本达到要求，使得100 毫米的平行激光光束射入，压缩成 20 毫米的平行光束出射，实现激光压缩的效果。从优化后的结果可以看出，要设置好 一个这样的双镜