光学设计实验指导书（页）

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1、光学设计实验指导书第一节ZEMAX软件简介1、简介ZEMAXOpticalDesignProgram(ZEMAX)是由美国ZeMaXDevelopmentCorporation公司开发的专用光学设计软件包，软件逐步升级，我们使用的版木是2008oZEMAX是Windows平台上的视窗式的用户界而，操作习惯和快捷键风格如同Windowso2、用户界面ZEMAX的视窗类型，和Windows的基木一•致，打开不同的视窗可以执行操作不同的任务,可分为:♦主视窗(MainWindow)ZEMAX启动以后，进

2、入主视窗(图1.1)。主视窗顶端有标题栏(titlebar).菜单栏(menubar)和工具栏(toolsbar)□♦编辑视窗(EditorWindow)ZEMAX中冇6种不同的编辑器(Editors)：即镜头数据编辑器(LensDataEditor),评价函数编辑器(MeritFunctionEditor)、多重组态编辑器(Multi-configunUionEditor)、公差数据编辑器(ToleranceDataEditor)＞用于补充光学而的附加数据编辑器(ExtraDataEditor)

3、＞以及非序列元件编辑器(Non-sequentialComponentsEditor)o♦图形视窗(GraphicWindow)最常丿1］的冇草图(Layout)、扇形图(Rayfans)＞调制传递函数(MTFPlots)图等。♦文木视窗(TextWindows)设计的文字资料，如详细数据(PrescriptionData).像差数据等显示在文本视窗中。♦对话框(Dialogs)固定大小，在过程屮跳出來的视窗(鼠标拖曳不能改变大小)。用于定义或更新视场(Fields)n波长(Wavelengths

4、)>孔径(Apertures)>面型(Surfacetypes)等。3、主视窗的操作(MainWindowsOperations)主视窗在执行ZEMAX后显示出来，可以用鼠标拖动改变人小，如图1」所示。上部有标题栏、菜单栏、快捷按钮。底部状态栏屮显示当前镜头系统的焦距(EFFL)、F数(WFNO)、入睡直径(ENPD)、系统总长(TOTR)o主视窗中的快捷按钮和状态栏中内容可以自定义，菜单栏中冇：♦文件(File)展开后有文件的打开(Open),新建(New),存储(Save),另存为(Savea

5、s)等，偏好(Preference)可以修改文字大小，快捷按钮和状态栏中的内容。♦编辑器(Editors)栏屮包括ZEMAX屮所有编辑器命令，展开后可打开Lensdataeditor,Meritfunctioneditor0♦系统(System)定义或更新光学系统的光学特性数据，例如相对孔径、视场和选取的工作波长等。♦分析(Analysis)它是ZEMAX中的非常重要的菜单之一，是用来进行像质评价和分析的主要工具，对于其中的每一项的数据的含义，单位要很好地理解。主要冇：Fans中的球差(Rayab

6、erration),点列图(Spotdiagrams)、调制传递函数(MTF)、点扩散函数(PSF)、波像差(Wavefront)>圆内能量集中度(EncircledEnergy)：杂项(Miscellaneous)中的场曲与畸变(FieldCurv/Dist)N轴向球差(Longitudinalaberration)和垂轴色差(LateralColor)o♦工具(Tools)也是ZEMAX中的非常重要的菜单之一，分成七块：第一块用來进行光学镜头的局部优化(Optimization)、金局优化(G

7、lobal/Search/HammerOptimization)等；第二块分析镜头的公差，计算传递函数的点列图，波差等变化量表。第三块是材料选择，有察勘玻璃库或向库屮新增添或删除玻璃条目，寻找简单的透镜数据并插入到透镜数据编辑器小。第四块是镀膜模型。第五块是系统屮镜头的孔径的定义，可以与渐晕系数配合共同使用。第六块主要川來整体设计⑴按焦距或放大率缩放当前系统；(2)在当前系统中加入或删除折转发射镜。第七块以后讨论。♦报告(Report)形成镜头设计结果的报告，可以作为每一个光学面的形成报告(Sur

8、facedata)；也能为镜头系统形成高斯参数或光学特性参数的报告(Systemdata)；述可以给出设计结果的详细数据报告(Prescriptiondata)o♦宏编程(Macros)执行己经编译好的宏程序。宏程序的编程过程：(1)使用一般的文本编辑器或使用ZEMAXH身的编辑功能创建扩展名为“*.ZPL”文件，该文件置于ZEMAX日录下的Macros冃录中；(2)使川ZEMAX提供的命名或函数库进行程序编写；(3)用Macros菜单下的"Run/EditZplMacros...