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PAGE  PAGE - 13 - 光学系统设计（Zemax初学手册） 内容纲目:  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch0 前言  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch01 习作一：单镜片(Singlet)  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch02 习作二：双镜片  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch03 习作三：牛顿望远镜  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch04 习作四：Schmidt-Cassegrain和aspheric corrector  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch05 习作五：multi-configuration laser beam expander  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch06 习作???：fold mirrors和coordinate breaks  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l ch07 习作七：使用Extra Date Editor, Optimization with Binary Surfaces 　 前言 　　整个中华卫星二号「红色精灵」科学酬载计划，其量测仪器基本上是个光学仪器。所以光学系统的分析乃至于设计与测试是整个酬载发展重要一环。 　　这份初学手册提供初学者使用软件作光学系统设计练习，整个需要Zemax光学系统设计软件。它基本上是Zemax使用手册中tutorial的中文翻译，由蔡长青同学完成，并在Zemax E. E. 7.0上测试过。由于蔡长青同学不在参与「红色精灵」计划，所以改由黄晓龙同学接手进行校稿与独立检验，整个内容已在Zemax E. E. 8.0版上测试过。我们希望藉此初学手册（共有七个习作）与后续更多的习作与文件，使团队成员对光学系统设计有进一步的掌握。（陈志隆注）  HYPERLINK .tw/old/Notes/Zemax/Zemax-all.html \l topic (回内容纲目) 习作一：单镜片(Singlet) 　 　　你将学到：启用Zemax，如何键入wavelength，lens data，产生ray fan，OPD，spot diagrams，定义thickness solve以及variables，执行简单光学设计最佳化。 　　设想你要设计一个F/4单镜片在光轴上使用，其focal length 为100mm，在可见光谱下，用BK7镜片来作。 　　首先叫出ZEMAX的lens data editor(LDE)，什么是LDE呢？它是你要的工作场所，譬如你决定要用何种镜片，几个镜片，镜片的radius，thickness，大小，位置……等。 　　然后选取你要的光，在主选单system下，圈出wavelengths，依喜好键入你要的波长，同时可选用不同的波长等。现在在第一列键入0.486，以microns为单位，此为氢原子的F-line光谱。在第二、三列键入0.587及0.656，然后在primary wavelength上点在0.486的位置，primary wavelength主要是用来计算光学系统在近轴光学近似(paraxial optics，即first-order optics)下的几个主要参数，如focal length，magnification，pupil sizes等。 　　再来我们要决定透镜的孔径有多大。既然指定要F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无限远入射所形成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直径的比值。所以现在我们需要的aperture就是100/4=25(mm)。于是从system menu上选general data，在aper value上键入25，而aperture type被default为Entrance Pupil diameter。也就是说，entrance pupil的大小就是aperture的大小。 　　回到LDE，可以看到3个不同的surface，依序为OBJ，STO及IMA。OBJ就是发光物，即光源，STO即aperture