ZEMAX光学设计软件应用训练实验报告解析.doc

学院： 年级专业班级： 姓名： 学号： 指导老师 成绩 实验课程名称 光学设计软件应用训练 实验项目名称 实验一：镜头设计——双镜片的构造与测试部分 一、实验目的： 熟悉Zemax的光学优化设计功能； 熟悉Zemax中关于光学性能分析的几种像差参数； 二、实验内容： 设计双胶合镜片镜头。 利用Zemax软件优化并测试该镜头的光学性能。 三、实验器材： pc机一台 Zemax软件 Zemax Manual一册（英文版） 四、实验步骤 1、运行zemax2、输入波长数据： 3、输入镜片数据： 插入面，只需移动光标到像平面（最后一个面）的“无穷（Infinity）”之上，按INSERT键（Edit菜单里面也有insert操作）。 移动光标到第一面的“玻璃（Glass）”列，输入“BK7”并敲回车键，厚度列输入4，半径是100。 移动光标到第二面的“玻璃（Glass）”列，输入“SF1”并敲回车键，厚度3，半径-100。 移动光标到第三面厚度100，半径-100。 注意缺省的单位是毫米。 4、光学性能分析：得到光线特性曲线图，光线特性曲线通过原点的倾斜表示有离焦现象存在5、优化离焦：在第2面的厚度上双击，弹出solve对话框，显示“固定”，在下拉框上单击，将solve类型改变为“边缘高度”点击OK从光线特性曲线窗口菜单，单击“更新”6、优化像差：将光标移到第1面的半径这一列，然后按ctrl-z，出现“v”表示一个可变的参量定义“评价函数”，选择“编辑”菜单下的“评价函数”，出现一个表格选择“工具”菜单下的“缺省评价函数”点击reset，然后OK。第1行中的任何一处点击鼠标，使光标移到评价函数编辑的第一行，按下insert插入新一行在“type”列下输入EFFL然后按回车光标移到“target”列输入100然后按回车“权重”输入1 现在从主菜单条中选择“工具”菜单下的“最佳化（Optimization）”，会显示最佳化工具对话框。注意“自动更新（Auto Update）”复选框。然后单击“自动（Automatic）”，ZEMAX会很快地减少评价函数。单击“退出（Exit）”关闭最佳化对话框。如下图 7.离轴特性：选择“系统”“field”?得到“field?data”对话框，单击第2、3行的“use”选择3个视场，y视场列的第2行输入7，第3行输入10，其他为0。??选择“系统”“更新”，得到光学特性曲 线图，如下图所示 选择“analysis”，“miscellaneous”，“field?curv/dist”场曲线如图所示。 实验项目名称 实验二：牛顿式反射望远镜 一、实验目的 熟悉Zemax中非球面镜面的定义与输入方法 熟悉Zemax中三维图形显示； 熟悉Zemax中牛顿式望远镜的设计。 二、实验内容 设计一个F/5的牛顿式望远镜，焦距为1000mm； 利用Zemax构造一个转折面； 利用Zemax软件观察该望远镜三维图形。 三、实验器材 pc机一台 Zemax软件 Zemax Manual一册（英文版） 四、实验步骤 牛顿式反射望远镜结构示意图 1．输入数据：第一面，光阑面的曲率半径列输入-2000.0，负号表示为凹面，厚度值-1000.0，“Glass”列输入“MIRROR”。选择“System”，“General”，然后在“通用数据对话框（General Data Dialog Box）”中输入一个200的孔径值，并单击“OK”。ZEMAX使用的缺省值是波长550，视场角0。 现在打开一个图层窗口，光线显示了从第一面到像平面的轨迹，此时像平面在镜面的左边。 如下图： 第一面的“Conic”列输入-1。现在选“System”，“Update”菜单项刷新所有的窗口，在更新后的点列图上，你可以看到有一小簇的光线在六角环带的中心，RMS点尺寸是0。如下图： 2．构造转折面：第一面的厚度改为-800mm。像平面，按Insert在主面与像平面之间插入一个虚构的面。新的虚构面上输入一个-200.0的厚度值。 单击“Tools”，“Add Fold Mirror”，然后设置“Fold Surface”为2，单击“OK”。通过“Analysis”，“Layout”，“3D Layout”菜单来得到。如下图： 3．构造遮拦面：第一面，厚度设为900mm。双击第一面的“Standard”，在对话框中为孔径类型选择圆形遮拦（“Circular Obscuration”） 1、牛顿反射式望远镜属于我们《应用光学》书本上所介绍的那种望远镜系统？ 答：是的。 2