Zemax软件在光学设计素材.ppt

Zemax在光学设计中的应用 曾维友 主要参考书目： 《光学设计》袁旭沧，科学出版社 《实用光学技术手册》王之江，机械工业出版社 《ZEMAX中文使用手册》光研科学有限公司 讲解内容提要： 常用光学设计软件简介 ZEMAX用户界面 光学系统的建立举例 基本像差分析及像质评价 坐标断点 温度分析、多重结构、无热设计 样板测试及公差分析 一.光学设计软件简介 成像光学设计：Code V、OSLO、Zemax、 SIGMA、 LensView、SOD88、CIOES(长光) 照明光学设计：ASAP、TracePro、LightTool、ProSource、ODIS(浙大) 光学薄膜设计：TFCalc 激光腔体设计：LASCAD 光电器件设计：OPTISYS_DESIGN 、 BPM_CAD 、OPTIAMP_DESIGN 、FIBER_CAD 、HS_DESIGN 、FDTD_CAD 、WDM_Phasar 、 IFO_GRATINGS Code V 美国Optical Research Associates推出的大型光学设计软件 适用于各种序列及非序列光学系统，广泛用于照相系统、光谱仪器、空间光学系统、激光扫描系统、全息平显系统、红外成像系统、紫外光刻系统等等 Code V为用户提供了各种可能用到的像质分析手段，能够分析优化各种非对称非常规复 杂光学系统 Code V自带的专利库包含了多种镜头，可供用户在初始设计时选择 可以与多种机械CAD软件交换数据，可以输出多种标准加工图纸 有外部程序接口，用户可以用它根据需要对 软件进行扩充和修改 成像领域中功能最强大，价格最高 OSLO 用于照相机、通讯系统、军事\空间应用、科学仪器中的光学系统设计，在确定光学系统中光学元件的最佳大小及外形时具有突出优势 适用于序列及非序列系统 优点是以设计者为导向的设计风格，用户界面直观；功能强大精度高 灵活性强，其提供的CCL语言相对于其它光学软件更灵活 ZEMAX Zemax是美国zemax公司设计的专用光学设计软件包 可实现序列和非序列分析 用于光学组件设计及照明系统的照度分析，也可建立反射、折射、绕射等光学模型 分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG等，也可存成文字文件*.txt 优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用 公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义 报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件 功能不及Code V、OSLO，但其简单易学，价格便宜，在国内用得比较广泛 SOD88 北理工研究的光学设计软件，适用于共轴光学系统，系统可以是折、反或折反系统，系统中的面型可以是球面也可为非球面 主要功能：几何像差计算和图形输出；像差自动校正；公差计算；变焦系统设计等 总体上来说其功能和迭代收敛速度不及前述几种软件，但其价格便宜，还是值得推广 LensView 光学设计数据库，囊括超过18,000个在美国和日本专利局申请有案的多样化的光学设计实例 能显示每一实例的空间位置，拥有设计者完整的信息、摘要等多种功能 能产生各式各样的像差图，做透镜的快速诊断，绘出这个设计的剖面图 用该软件为设计者寻找恰当的初始结构，便于快速的设计出符合技术指标的系统 ASAP 功能强大，已成为工业界标准的光学设计软件 用于仿真汽车车灯光学系统、生物光学系统、相干光学系统、屏幕展示系统、光学成像系统、光导管系统、照明系统及医学仪器 是一个联结了几何光学和物理光学的全方位3D光学及机械系统的模型建立软件 可处理各种光学仿真分析，包括散射效应、衍射效应、反射效应、折射效应、光吸收效应、偏极光效应和高斯光速传导之模拟分析 TracePro 普遍用于照明系统、光学分析、辐射分析及光度分析的光线仿真软件 应用领域：照明、导光管、薄膜光学、光机设计、杂散光分析、激光泵浦、背光模组、投影系统、汽车照明系统等等 处理复杂几何的能力，以定义和跟踪数百万条光线 图形显示、可视化操作、提供3D实体模型 可以导出主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式 LightTool 美国ORA公司研发的三维照明仿真软件 光机一体化设计：光学和机械元件的形状的描述可通过软件提供的基本实体模型实现。遮光罩、镜筒和产品结构的设计将得益于这种光机一体的考虑方法和非顺序光线追迹提供的大量信息 复杂光路设置 ： LightTools使多光路或折叠光路系统、带有棱镜或复杂曲面的系统的光路设置和视觉建模验证变得简洁。有了LightTools，设计人员完全可以