【设计】ZEMAX光学设计讲义.docx

试验一 :单镜头设计 (Singlet)试验目得 :1、学习如何启用Zemax2、学习如何输入波长(wavelength) 、镜头数据 (lens data)3、学习如何察瞧系统性能(optical performance), 如 ray fan,OPD, 点列图 (spot diagrams),MTF 等；4、学习如何定义thickness solve 以及变量 (variables)5、学习如何进行优化设计(optimization)试验仪器 :微机、 zemax 光学设计软件试验步骤 :1、设计一个孔径为F/4 得单镜头 ,物在光轴上 ,其焦距 (focal length)为 100mm,波长为可见光 ,用 BK7 玻璃为材料；2、第一运行 ZEMAX, 将显现 试验一 :单镜头设计 (Singlet) 试验目得 : 1、学习如何启用 Zemax 2、学习如何输入波长 (wavelength) 、镜头数据 (lens data) 3、学习如何察瞧系统性能 (optical performance), 如 ray fan,OPD, 点列图 (spot diagrams), MTF 等； 4、学习如何定义 thickness solve 以及变量 (variables) 5、学习如何进行优化设计 (optimization) 试验仪器 :微机、 zemax 光学设计软件 试验步骤 : 1、设计一个孔径为 F/4 得单镜头 ,物在光轴上 ,其焦距 (focal length) 为 100mm,波长为可见光 , 用 BK7 玻璃为材料； 2、第一运行 ZEMAX, 将显现 ZEMAX 得主页 ,然后点击 lens data editor(LDE) ；什么就是 LDE 呢？它就 是您要得工作场所 ,在 LDE 得扩展页上 ,可以输入选用得玻璃 ,镜片得 radius,thickness, 大小 ,位置等； 3、然后输入波长 ,在主菜单得 system 下,点击 wavelengths,弹出波长数据对话框 wavelength data, 键入您 F-line 光谱；在其次、三 要得波长 ,在第一行输入 0、486,它就是以 microns 为单位 ,此为氢原子得 行键入 0、587 及 0、656,然后在 primary wavelength 上点在 0、587 得位置 ,primary wavelength 主 (paraxial optics, 即 first-order optics) 下得几个主要参数 ,如 要就是用来运算光学系统在近轴光学近似 focal length,magnification,pupil sizes 等； 4、确定透镜得孔径大小；既然指定要 F/4 得透镜 ,所谓得 F/#就是什么呢？ F/# 就就是光由无限远入射 所形成得 effective focal length F 跟 paraxial entrance pupil 得直径得比值；所以现在我们需要得 aperture 就就是 100/4=25(mm) ；于就是从 system menu 上选 general data,aperture type 里挑选 entrance pupil, 在 apervalue 上键入 25,然后点击 ok； 5、回到 LDE, 可以瞧到 3 个不同得 surface,依序为 OBJ,STO 及 IMA ；OBJ 就就是发光物 ,即光源 ,STO 即孔径光阑 aperture stop 满意思 ,STO 不肯定就就是光照过来所遇到得第一个透镜 ,您在设计一组光 学系统时 ,STO 可选在任一透镜上 ,通常第一面镜就就是 STO,如不就是如此 ,就可在 STO 这一栏上按 鼠标 ,可前后加入您要得镜片 ,于就是 STO 就不就是落在第一个透镜上了；而 IMA 就就是 imagine plane,即成像平面；回到我们得 在 STO 后面再插入一个镜片 singlet, 我们需要 4 个面 (surface), 于就是点击 IMA 栏,选取 insert,就 ,编号为 2,通常 OBJ 为 0,STO 为 1,而 IMA 为 3 ； 6、输入镜片得材质为 BK7 ；在 STO 列中得 glass 栏上 ,直接键入 BK7 即可； 7、孔径得大小为 25mm,就第一镜面合理得 thickness 为 4,在 STO 列中得 thickness 栏上直接键入 4；Zemax 得默认单位就是 mm 8、确定第 1 及第 2 镜面得曲率半径 ,在此分别选为 100 及-100,凡就是圆心在镜面之右边为正值 ,反之为负 值；再令第 2 面镜得 thickness 为 100； 9、现在数据已大致输入完毕；analysi