zemax软件培训

1、ZEMAX光学软件培训课程，ZEMAX是模拟折射、反射、衍射和偏振的各种序列和非序列光学系统的光学设置修订和模拟软件。 ZEMAX的光学设定修正功能出现在使用序列模式修正传统的光学成像系统、优化成像系统的像差、分析评价成像质量、对光学系统分配适当的公差等方面。 ZEMAX的仿真功能出现在使用诸如非序列模式、物理光传播和热分析之类的功能仿真实际光学系统上。 ZEMAX有三种版本： ZEMAX-SE (标准版)、ZEMAX-XE (扩展版)和ZEMAX-EE (工程版)。 只有ZEMAX-EE的功能是最全面的。 ZEMAX概述、ZEMAX应用、ZEMAX可用于相机镜头、望远镜、显微镜、照明系统、显

2、示系统、干涉校正、光通信设备等各种光学系统的设定校正和模拟，ZEMAX软件和手册并不告诉我们镜头和光学系统的设定校正方法。 ZEMAX功能虽然强大，但只有你自己能掌握光学系统的设定修正，导出最佳化函数的最佳化方向，并判断系统的性能。 如果对光学设置修订感兴趣，推荐信：ZEMAX什么都不能做？ 本次ZEMAX软件培训的目的是尽我所能，展示ZEMAX的强大功能，和大家一起学习如何使用这些功能。 Completely sequential: *应用于传统镜头设计和大多数成像系统设计*使用ZEMAX三种模式无法进行散射和鬼像分析的混合序列/非序列*是某些非序列组件(例如棱镜和光管)的系统*需要使用“端

3、口”来根据光进出非序列组的Completely non-sequential *进行照明、散射和杂散分析光线可以在任何物理上有效的路径上传输*在该模式中，非序列元素不使用“端口”和“完成序列”，并且为光学表面构建光学模型的光线从物面(始终是surface 0)光学表面的1、2 )，每个光学面只修正一次的各个面有物空间和像空间。需要修正的光少，修正速度快的analysis、Optimization和Tolerancing、hybrid sequential/non-sequential 每个对象在空间坐标系中定义特性从输入端口到非序列组； 从退出端口离开ns组。 光线由NSC跟踪，直到Nothi

4、ng Exit port能量低于定义的阈值。 进入NS元件内的光源和忽略探针的NS元件组的光线的特性由视野位置和入瞳的大小等序列的系统数据决定。Completely non-sequential，所有对象都是三维的。 每个对象必须在空间坐标系中定义特性定义光源的发光特性和位置，并且必须定义探测器用于收集光线，直到能量低于定义的阈值Nothing，才会跟踪光线。 校正时光学元件的相对位置由空间坐标决定，对于同一元件，无法进行透射、反射、吸收及散射的校正计算，无法进行最佳化，为了进行公差分析，需要实用化macro (低版本的软件无法进行最佳化)在此模式下，对光线进行分光序列模式和非序列模式的比较，

5、序列模式以surface为对象，指定光线与面交叉的序列光线与各面只交叉一次的光线，镜面反射光线不超过临界角入射，用前面的残奥仪表决定surface的位置， 各面有物空间和像空间，光线少，如果校正速度快，则可以进行优化和公差分析，非序列模式不限制与以object为对象的光线和面交叉的序列光线同一面交叉的多次光线，可以分割镜面反射和漫反射，全反射object外的光线， 如果校正计算中的光线大量等效于在全局坐标确定光线跟踪object的位置，且校正速度慢，则优化和默认公差分析(启用Macros分析公差)和ZEMAX用户界面不可用。 ZEMAX的用户界面有4个允许输入和分析系统数据的窗口。ZEMAX中

6、的editors本质上是为了满足镜头设定修正程序而特别修正的电子表格： Lens Data Editor是基本的镜头设定修正程序注释、表面类型、表面曲率半径、厚度、玻璃、孔径半径、二次常数、热膨胀系数和膜层数据Merit Function Editor在此定义和编辑优化函数Multi-Configuration Editor。 用于定义和编辑变焦镜头和其他多结构定义残奥表Tolerance Data Editor中的公差Extra Data Editor扩展镜头的数据编辑器是曲面类型binary2non-sequentialcomponentse ZEMAX的一些功能是为需要大量残奥参数的曲面

7、提供的，如光学对象、探测器、图形和文本窗口、ZEMAX图形和文本窗口等。 3D layout等)，有些功能仅支持文本窗口(System Data、Prescription Data、Ray Trace、Seidel Coefficients等)。 Spot Diagram )关于后者，除了图形窗口之外，要显示文本窗口的内容时，点击菜单栏的“Text”，选择General、Field Data、Wavelength Data、 编辑Text等其他窗口和系统数据的序列模式，该模式下的光学设定修正和模拟如下：1.输入系统数据2 .输入镜头数据/修正镜头数据3 .检查设定修正图，分析模型考虑优化方向4

8、 .优化评估模型性能5 .公差分析6 .报告、图纸设定修正过程中步骤4完成无法得到预期的性能，需要返回步骤2重复设定修正，直到设定修正结果满足需要，但是，即使如此，您仍然留在纸上否则，还是转到第二步重复整个过程。数据编辑器、系统数据、三个诊断框(gen ) -通常需要选择视野类型并设置视野，如孔径类型、孔径大小、镜头长度单位、选定玻璃库等EPD-入光瞳直径Image space F/#-无限物体距离时的像空间的近轴f数Object space NA-有限物体距离时，物体空间数值孔径Float By Stop Size-根据孔径光圈的大小而变化。 Paraxial Working F/#-对于无

9、限远或有限远距离，对于像空间的近轴作业f数Object Cone Angle有限物距，物空间的边缘光线与光轴的夹角，容易混淆的概念： Image Space F/#； 并行工作f/#； 工作f/#、并行工作f/# :、并行工作f/# :、并行工作f/#修正公式会修正近轴边光线与光轴之间的夹角。 在Working F/#的修正公式中，我们来看一下实际的边缘光线与光轴所成的角度。 为数字化工作f/#=1/2单位(5. 76436 )=4. 97822391并行工作f/#=1/2单位(arccos (0. 9950372 )。 Apodization type可以选择none来表示均匀的照明。 可以

10、选择gaussion来表示高斯照明。最后，可以模拟点光源照明平面时照度向外衰减的特性，构建近轴光学系统，更改脚趾的类型，并观察FFT点传递函数的图像。 例如： apodization.zmx、均匀指切、圆形平顶函数的傅立叶变换为贝塞尔函数、高斯指切、指切因子3。 高斯函数的傅立叶变换也是高斯函数，Fie、ZEMAX支持Field angle: XZ和YZ平面上的主光线与z轴所成的角度这4种不同的视野形式。 无限共轭系统中常用的Object height:物面上的x、y高度。 常用于有限共轭系统。 Paraxial Image height:像面上的近轴像高。 在需要固定像大小的设定修正中(仅在

11、近轴光学系统中) Real image height:像面上实际像高。 用于camera lenses等需要固定图像的设计。 VDX、VDY、VCX、VCY、VAN用于设定渐晕系数，设定渐晕偏心、定标、角度，Wav、ZEMAX最多可以定义12个波长，必须指定参照波长，可以根据波长的重要性设定不同的权重。 波长的单位是微米。 Select-功能可以选择多个默认波长。 “Lens Data Editor”(行数据编辑器)，始终存在三个曲面： OBJ、STO和IMA可以自由插入更多曲面的每个曲面中包含的数据。 曲面类型、注释、曲率半径、厚度、玻璃品牌、曲面的半口径高度向上为正，向下负角度从光线朝向光

12、轴，顺时针锐角为正，逆时针为负厚度向右为正，向左为负，表面数据的符号规则，球透镜的示例，zees Layout例如为ball lens.zmx、口径类型、透镜长度单位、需要设定视场类型的视场角为0度、10度、14度，波长0.587、0.587、0.656、参照光0.587、Layout如下：表面的曲率半径为54 infft玻璃与空气的间隙的厚度为8.75、0、14、3.78、14.25、12.42、3.78、10.83、0、6.85， 57示例：表面类型为Double Gauss.zmx的1.ZEMAX提供了近60种光学曲面形状，主要类型为平面、球面、标准二次曲面、非球面、光锥面、胎面、折射率

13、斜面、二维光学面、光栅(恒定周期和变周期)、全息衍射元件用户只需按照该语法规定，用c语言创建DLL文件并连接到ZEMAX，即可创建自己所需的面的形状。“Toroidal surface”和“ring surface”是通过围绕YZ平面的曲面平行于y并通过z的轴旋转而形成的。 可以使用Toroidal面模拟柱面镜头。 模拟YZ平面的曲率半径为5mm、厚度为2mm、K9玻璃的柱面透镜，向XY面的投影为矩形、长度6mm、宽度4mm。 例如： Toroidal-y.zmx *注意Radius和Radius of Rotat的区别。 注意“Surface properties”对话框中的“Apertur

14、e”设置或前面提到的圆柱镜头，然后围绕z轴旋转90度，使其在x方向上有放大率，在y方向上无放大率。 这个用Toroidal怎么模拟？ 例如：如果残奥表正确，Toroidal-x.zmx可以模拟各种柱面反射镜，可以模拟棒形反射镜(例如：cylinder-tor.zmx )甚至非球面柱面反射镜轮廓面模拟圆柱是其应用的特例，范围更广，可用于模拟圆形表面、双圆锥表面，与圆形表面类似，可直接输入表面在x、y方向的曲率半径和二次常数。 x或y方向的曲率半径和二次常数也是柱面。 用Biconic surface模拟之前列举的杆镜。 例如： cylinder-Bic.zmx、Biconic surface、Toroidal Grating surface和环光栅表面类似于环表面，其他类似于环表面。 示例： Toroidal grating.zmx、Coordinate Break surface和坐标断点曲面用于定义新坐标系，在光线跟踪应用程序中只是虚拟曲面。 要描述新的局部坐标，需要六个残奥仪表： x偏心、y偏心、x轴倾斜、y轴倾斜、z轴倾斜、倾斜和偏心顺序标记。 坐标断点可以实