光学设计.doc

大 连 民 族 学 院
工 程 光 学 课 程 设 计（论 文）
平行光管物镜设计
学 院（系）： 物理与材料工程学院
专 业： 光电子这些强大的功能都直观的呈现于用户界面中。ZEMAX功能强大，速度快，灵活方便，是一个很好的综合性程序。 ZEMAX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。
ZEMAX 能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他的辅助功能。 ZEMAX 的界面简单易用， 只需稍加练习， 就能够实现互动设计。ZEMAX 中有很多功能能够通过选择对话框和下拉菜单来实现。同时，也提供快捷键以便快速使用菜单命令。手册中对使 ZEMAX 时的一些惯用方法进行了解释，对设计过程和各种功能进行了描述。
ZEMAX目前已经是被光电子领域熟知的光学设计的首选软件。该软件拥有两大特点，就是可以实现序列和非序列分析。在全球范围内，这款软件已经被广大的应用在设计显示系统，照明，成像的使用系统，激光系统以及漫射光的设计应用方面。
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平行光管物镜
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ZEMAX软件可以实现的主要功能： 
几何光学设计：各种成像镜头的设计、成像质量分析、温度环境分析、生产加工分析。      
物理光学设计：各种激光系统及元件的设计及分析，光学相干衍射特性分析、光纤耦合等。
照明系统设计：各种照明系统的设计，包含光机设计，可以个Pro-E、Auto-CAD、Solid-Works 等。   
 
扩展功能：ZEMAX软件可以和C语言、C++、VB等编程语言进行配合使用。
以上各种功能几乎涵盖了光学的各个领域，在各个领域中该软件都可以实现自动的优化求解，使用非常便捷，是目前全球光学工程师应用最广泛的设计软件！
ZEMAX功能强大： 
玻璃材料离散优化方法：可以指定材料库进行玻璃牌号的优化，此方法配合高级优化进行，软件可以自动方便的寻找软件指定玻璃牌号的材料。
直观的成像质量分析：当您设计好一款镜头的时候，可以将一个BMP格式的图片放在物方，用这个功能可以快速的看到经过镜头后成像在像面上的成像图片的质量。成像分析方便直观。
丰富的光学棱镜和元件库:在ZEMAX-EE版软件中，有丰富的光学元件及棱镜库，方便调用、使用灵活、材料尺寸可以随意定义。
照明系统快速优化功能：最新版的ZEMAX-EE对于照明系统的优化速度提高了50倍，是同类软件无法相比的。同时采用传统的评价函数的设定方式，使用方便。
功能强大的全局优化算法。
公差分析可以模拟生产加工及装配。
有些光学系统用在很广的温度范围或不在常温下使用时，需要考虑温度和压力的影响。 ZEMAX使用非线性温度模型，而不是简单的dn/dt近似。ZEMAX可以指定或优化温度膨胀系统的透镜或组件之间的间距，玻璃目录包括温度和压力数据，以支持温度效应分析计算，可以精确地仿真光学面的温度膨胀特性。
巨集：ZEMAX支持巨集语言，称为ZPL，其结构有点像BASIC，也支持函数调用、自定义数组、数字和字串、文本和图形输出等。针对更复杂的分析功能，ZEMAX支持延伸功能程序界面，叫
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Extensions，可在外部程序的控制下进行光线追迹、分析和优化，可用C或C++语言编写。
偏振光追迹：ZEMAX具有全面的偏振光追迹和分析能力，可以任意定义输入光线的偏振态，ZEMAX可考虑穿透、反射、吸收、偏振态、衰减和延迟。偏振光追迹可要求计算面和体材料的效应，面效应决定于面上的光学薄膜特性。
薄膜模型：ZEMAX具有薄膜的建模能力，可定义多层金属或介电质膜。薄膜可以用在介电质或金属基底上，可以由任意层数、任意材料组成，每种材料可以由复折射率定义。在设计成像系统时，点光源能够精确描述很多方面的成像质量，但是扩展光源对观察畸变 (特别是非径向畸变)很有用，用来检查像的方向、分色及定量观察整个系统的性能。ZEMAX支持二种扩展光源：ASCII格式的光源，是一些简单的形状，如字母、方块等，也支持彩色的Windows BMP和JPG格式的光源，它可以对光源进行缩放、旋转，也可以放在视场中的任何地方。
材料建模：ZEMAX中有详细的体吸收模型，包括任意波长、任意厚度的玻璃穿透率，体吸收会使光线衰减，衰减的程度决定于光线的光程、材料特性和波长，所有材料都可以定义吸收或穿透特性。
偏振数据：ZEMAX可以定义偏振与非偏振入射光束，可在3D空间中追迹电场矢量，包括每个面的交点处之S和P分量，其偏振分析结果可以是表格数据或图形数据。
双折射材料：ZEMAX可仿真双折