zemax实验指导书.doc

zemax实验指导书.doc实验一光学设计软件ZEMAX的安装和基本操作
一、 实验目的
学习ZEMAX软件的安装过程，熟悉ZEMAX软件界面的组成及基本使用方法。
二、实验要求
1、 掌握ZEMAX软件的安装、启动与退出的方法。
2、 掌握ZEMAX软件的用户界面。
3、 掌握ZEMAX软件的基本使用方法。
4、 学会使用ZEMAX的帮助系统。
三、实验内容
通过桌面快捷图标或“开始一程序”菜单运行ZEMAX,熟悉ZEMAX的初始用户 界面，如下图所示：
New] Ope] Gen] Fie |
■回
ZEMAX-EE - D:\zemax2005 Chinese version\SAMPLES\
眺镜头数霓編缉（汉化者：enger Huang ）
新爭雨结构編绢
Surf:Type
Comment
Radius
Thickness
Glass
Seni-Dianecer
Conic
OBJ
Standard
Infinity
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STO
Standard
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BK7


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V



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BK7


跡评价函数彌：+000
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1 B1MK
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編做 Edit)(Q 求解(SoivesXS) IM(TooIsXI)帮肋(也
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图：ZEMAX用户界面
浏览各个菜单项的内容，熟悉各常用功能、操作所在菜单，了解各常用菜单的作用。
学会从主菜单的编辑菜单下调出各种常见编辑窗口。
调用ZEMAX自带的例子（根目录下Samples文件夹），学会打开常用的分析功能项: 草图（2D草图、3D草图、实体模型、渲染模型等）、特性曲线（像差曲线、光程差曲线）、
点列图、
5.
6.
7.
&
调制传递函数等，学会由这些图进彳丁简单的成像质量分析。 从主菜单中调用优化工具，简单掌握优化工具界面中的参量。 掌握镜头数据编辑窗口的作用以及窗口中各个行列代表的意思。 从主菜单-报告下形成各种形式的报告。
通过主菜单-帮助下的操作手册调用帮助文件，学会查找相关帮助信息。
四、
实验仪器
PC机
—.实验目的
学会用ZEMAX对简单单透镜和双透镜进行设计优化。
—•实验要求
掌握新建透镜、插入新透镜的方法；
学会输入波长和镜片数据；
学会生成光线像差（ray aberration）特性曲线、光程差（0PD）曲线和点列图（Spot diagram）,产生图层和视场曲率图；
学会确定镜片厚度求解方法和变量，学会定义边缘厚度解和视场角，进行简单的优 化。
实验内容
（一）.用BK7玻璃设计一个焦距为100mm的F/4单透镜，要求在轴上可见光范围内。
打开ZEMAX软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新建 一个新的空白透镜。
在主菜单-系统-光波长弹出的对话框中输入3个覆盖可见光波段的波长，设定主波 长。同样在系统-通用配置里设置入瞳直径值。
在光阑面的Glass列里输入BK7作为指定单透镜的材料，并在像平面前插入一个新 的面作为单透镜的出射面。
输入相关各镜面的厚度和曲率半径。
生成光线像差特性曲线、2D、3D图层曲线和实体模型、渲染模型等分析图来观察此 时的成像质量。
利用Solve功能来求解镜片厚度，更新后观察各分析图的相应变化。
利用主菜单-工具-优化-优化来对设计进行优化，更新后观察各分析图的相应变化。
&调用并建构优化函数（Merit Function）,在优化后更新全部内容，然后观察各分析 图的相应变化。
分别调用点列图、0PD图以及焦点色位移图（主菜单-分析-杂项）来观察最优化后 的成像质量。
将此设计起名保存，生成报告。
（二）.以前一个实验内容设计优化后的单透镜为基础，添加一块材料为SF1玻璃的透镜 来构建双透镜系统，进一步优化成像质量。
插入新的平面作为第二块透镜的出射面，输入相关镜面的厚度、曲率半径以及玻璃 类型值（BK7、SF1）。
生