本帖最后由 syc 于 2023-5-8 20:01 编辑
一、文件命名方式 这里说明一下本文件保存的ZEMAX文件命名规则（参见Joseph所著《镜头设计结合Zemax实例》）： 1.前四个字符表明我们正在设计的光学系统的类型，如使用rtol代表反射远物镜； 2.第五个字符是一个数字，或者指同一个设计类型的其他设计结果，或者指同一个设计问题的不同优化方法； 3.第六个字符保持为o不变，应该是代表optics或者optimize； 4.下一个字符是一个数字，代表在优化过程中的某一个特定阶段； 5.最后一个字符是b或者a，指明优化前或者优化后的状态。 二、优化过程 对于变量参数的变化，参考Milton Laikin的《光学系统设计》，有以下步骤： 1.第一轮。变化所有的半径、大的空气间隔和正透镜的厚度。对非球面，应当是第二个系数变化；另外在大部分情况下，非球面在标准面里修改圆锥系数即可满足要求，圆锥系数一般在±50以内，最好在±20以内，绝对值越大越不好加工，100以上可能根本无法加工。 2.第二轮。增加负透镜的厚度以及剩余的空气间隔到上述参数中。如果某些间隔出现问题（接近其最大值或者最小值），最好将该参数固定下来，暂时不再变化。 3.第三轮。增加玻璃的折射率和色散到上述变化参数中，如果是紫外或者红外光谱区，可以跳过这一步。然后将玻璃固定下来。玻璃优化也可以采用锤形优化。 4.第四轮。采用确定后的玻璃，重新变化所有的参数，当然，折射率和色散除外。 对于这几轮设计过程，设计师应当注意： 1.检查点列斑和MTF，确信设计能满足像质要求。 2.检查畸变、检查光线交点图、光程差图以及塞得尔系数表（图），对像差贡献大的面进行优化。 3.画出透镜，保证可以加工。 以上步骤常常使设计师发现其中的问题，依次为基础，设计师可以采用分裂透镜、增加透镜等方法提升系统的品质。因为Zemax并不会自主的增减透镜，因此，必须依赖于设计师对系统的零件数目进行控制。对于增减透镜使零件数目变化，可以借鉴下列经验： 1.一个零件在优化过程中逐渐变得很薄，并且光焦度（衡量对光的汇聚作用）几乎为0，可以去除。 2.在系统中有较大空气间隔的地方安插一块平板，设置平板前后面曲率为变量继续优化。 3.将一块非常薄的透镜分裂成一块双胶合透镜，这样做有助于消除色差，可以变化两块新元件的折射率和色散。 4.将一块非常厚的透镜分裂成两块透镜，中间有一个非常小的空气间隔。这种情况下，若入射角比较大，可能会导致追迹有困难。就成本来说，两个分离透镜的成本与一个双胶合透镜的成本几乎一样，但一般选取前者。 三、光瞳衔接准则 两个光学系统连用时，应该满足光瞳衔接原则：即前一个系统的出瞳与后一个系统的入瞳重合；同时应该保证前一个系统的出瞳小于等于后一个系统的入瞳，否则会有渐晕产生。可以在分析->报告->系统数据摘要中查看系统的入瞳和出瞳的大小和位置。在ZEMAX 中，入瞳位置总是参考于表面1，出瞳位置总是参考于像面的。 参考文献《ModernOptical Engineering》 Warren J. Smith 《Principles ofOptics》 Max Born andEmil Wolf 《光学系统设计》 MiltonLaikon 《镜头设计 结合Zemax实例》 Joseph M.Geary 《ZemaxOpticStudio 19.4帮助手册》 《应用光学》 张以馍 《工程光学》 郁道银，谈恒英
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发表于 2023-5-7 19:08
