光学设计第二章翻译.doc

第二章 zemax
zemax简介
本课程将主要使用由Focus Software公司生产的光学设计分析软件zemax作讲解。ZEMAX是一款界面友好,功能强大性价比很高的软件。当然你可能在将来的职业生涯中使用到诸如Code-V,Synopsis,SuperOslo等软件,但是至少熟悉一个软件还是很关键的。这一章将提供给大家关于ZEMAX的一个基本的方向和一个大致的介绍。

在开始设计和分析工作之前,你需要输入一套原始数据。你需要对镜头,光圈,视场,波长等4个基本信息进行设定。我们将以一个凸透镜为例进行说明。
Data Editor中输入一套设计数据(prescription 处方,规则,这里我把它翻译成整套设计数据)
,Editor, System等按钮的工具栏。工具栏下有一排写着Upd,Gen,Fie,Wav等字的按钮。在那些按钮之下就是Lens Data Editor(简称LDE)。
在Surface Type 下方的左边有一列写着OBJ,STO,IMA等字样的框。将鼠标移动到STO框上点击,右边的框(写着Standard的)会高亮(你也可以使用方向键操作)。现在按下键盘上的Insert键,你就添加了一个叫做1的面进去了。你对IMA框做同样的事情,按下2次
键就可以添加叫做3和4的另外两个面。
在SerfaceType右边的那一排中,ment,Radius,Thickness,Glass,Semi-Diameter,Conic等标识的框。移动光标到Radius框下面,3号面对应的那个框,输入100,同样在4号面对应的那个框输入-100.
在Thickness框下面1号面对应的框中输入25,3号面对应的框中输入10。4号面对应框中双击一下,会出现一个对话框出现。在Solve Type的右面点一下向下的箭头调出下拉菜单,选出Marginal Ray Height。(下面写有height和pupil zone的栏目会出现数字0.)点一下ok结束对话框,你会看到LDE中有个小格子写着一个字母M。这个操作的功能是在所被选框中显示infinity时可以自动寻找到后向傍轴焦距。
在3号面与Glass框对应的格子上填上BK7。
在3号面与Semi-Diameter框对应的格子上填上25。4号面对应的格子上也填上25。(这时你可以看到旁边的小格子里出现了字母U。这表示该数量是由用户定义的)这里Semi-Diameter中定义的是实际镜头的口径也就是我们画出来的面有多大。但是要注意的是这不是对整个系统的光阑大小设定。光阑的设定需要在另外的对话框中进行。
当我们做完以上这些的时候,Lens Data Editor所需要的基本信息就都完成了。

点击上面的Gen按钮,会出现一个子菜单,这就是定义系统光阑大小,选择玻璃库,确定单位的地方。点击Aper Type栏,出现另外一个子菜单。选择Entrance Pupil Diamerer
选项,在Aper Value中输入40。,而默认的单位是毫米。
这里再说明一点,如果我们没有特别地在LED中定义镜头的口径,那么所有的面的口径都会根据我们刚才输入的Entrance Pupil Diamerer(简称EPD)进行自动计算。(笔者注:这里我们已经特别定义过镜头口径了,就是刚刚填了数字然后出现了U的地方,如果没有U就是自动计算)另外默认的玻璃库是肖特的。我们可以点ok结束这个子菜单了。
点一下Fie按钮,一个新的子菜单出现了。这里我们可以对视场进行设定。0度角的视场(主轴上)是默认给出的。在2和3的前面的小框里打上勾,在Y-,,10度角的视场。点ok。
按下Wav按钮。出现了一个新的子菜单。一个波长已经给出,但是这不是我们需要的波长,我们把光标移动到wavelength下与1那一行对应的框中点击一下,,(单位是微米)。他们对应着光谱中的F,d,C线。在Primary下面选中与2对应的那个圈。这就设定了参照波长,也就是设定了进行计算时各波长的属性。(笔者注:这里有first and third order properties没有翻译出来)
这里似乎有迷糊,但是经过一些练习之后大家就会明白的。
输出
按下Lay键就可以看到系统长什么样