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ZEMAX简介
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ZEMAX是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。
ZEMAX的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像系统,平衡优化成像系统的像差,分析评价成像质量,给光学系统分配合适的公差等方面。
ZEMAX的仿真功能体现在使用非序列模式、物理光学传播、热分析等功能模拟和仿真实际的光学系统方面。
ZEMAX有三种版本:ZEMAX-SE(标准版)、ZEMAX-XE(扩展版)、ZEMAX-EE(工程版)。只有ZEMAX-EE的功能最为全面。
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ZEMAX应用
ZEMAX可以用于相机镜头、望远镜、显微镜、
照明系统、显示系统、干涉仪、光通讯器件等
各光学系统的设计和仿真
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ZEMAX软件和使用手册都不会教您如何设计镜头和光学系统。ZEMAX功能是很强大,但是把握和引导光学系统的设计、优化方向,判断系统性能的只能是你。如果你对光学设计感兴趣,推荐书单:
ZEMAX不能做什么?
作者
书名
袁旭沧/张以谟
光学设计/应用光学
Joseph M. Geary
Introduction to lens design: with practical ZEMAX example
Gregory Hallock
puter-Aided Lens Design
R. E. Fischer
Optical system design
Smith,Warren
Modern Lens Design
Laikin
Lens Design
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使用ZEMAX的三种方式
Completely sequential:
*应用于传统的镜头设计和大多数的成像系统
*应用这种模式时不能进行散射和鬼象分析
Hybrid sequential/non-sequential
*应用于有很多序列元件,又有一些非序列元件(比如棱镜或光管)的系统
*必须使用“ports”pletely non-sequential
*应用于照明、散射和杂光分析。光线沿任何物理上有效的路径传输
*这种模式下非序列元件不使用“ports”
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Completely sequential
•以光学面(surface)为对象来构建光学系统模型;
•光线从物面开始(常为surface 0)
•按光学面的顺序计算(surface 0,1,2…),对每个光学面只计算一次;
•每个面都有物空间和像空间;
•需要计算的光线少,计算速度快;
•可进行analysis,Optimization及Tolerancing
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ZEMAX的用户界面
ZEMAX的用户界面有四种允许输入和分析系统数据的窗口:
• Editors
定义和编辑光学表面和其他数据
• Graphic windows
显示图形数据
• Text windows
显示文本数据
• Dialog boxes
编辑和回顾其他窗口或系统的数据,或者用来报告错误信息和其他的一些目的。
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ZEMAX的主窗口
(1)文件菜单(File):用于文件的打开、关闭、保存、重命名。
(2)编辑菜单(Editors):用于打开或关闭编辑器。
(3)系统菜单(System):用于确定整个光学系统的属性。
(4)分析菜单(Analysis):不能改变镜头数据,只是从给定的镜头数据中计算出结果,用数字或图形表示。这些结果包括轮廓图、像差曲线图、点列图、衍射计算等等。
(5)工具菜单(Tools):可以改变镜头数据或对整个系统进行复杂的计