光学设计软件应用课件

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1、光学设计软件应用内容：¢1.光学设计软件简介¢2.Zemax界面操作/软件介绍¢3.设计实例（成像物镜设计分析）¢4总结¢5参考文献1、光学设计软件简介¢1）光学设计软件¢成像设计：¢CodeV（ORA公司产品，USA）¢Zemax（ZEMAXDevelopmentCorporation¢OSLO(LambdaResearchCorporation公司，USA)¢照明设计：Lightools（ORA公司产品）¢ASAP¢Tracepro¢ODIS¢光通讯设计软件：OptiWave¢薄膜设计：TFCalc,Filmstar等¢CodeV（ORA公司产品，USA）——成像光学设计分析

2、软件CodeV（ORA公司产品，USA）——功能Zemax（Zemax公司，USA）——光学设计分析软件Oslo（LambdaResearchCorporation公司，USA）——成像设计分析软件Lightools（ORA公司产品，USA）——照明光学设计分析软件ASAP(BreaultCo.)——照明光学设计分析软件¢3)光学设计应用广泛眼镜照相机、CD、VCD/DVD、DC、DV等扫描仪、复印机、投影仪等显微镜、内窥镜、X光机等日常照明、汽车车灯等望远镜、瞄准仪、测量仪器激光、卫星等光纤通讯等非成像光学、太阳能利用等¢卫星云图¢航拍Zemax简介©Zemax公司开发光学设计

3、软件©功能完整（设计、分析、优化、公差分析等）©使用方遍©光线追迹算法—序列光线追迹—非序列光线追迹（蒙特卡罗算法）Zemax软件特点©完整的数据表格式输入，编辑方便©多功能分析（MTF、点列图等）©多种优化方式版本©SE：标准版©公差分析能力©XE：完整版©其他CAD文件格式转换等©EE：专业版（可算非序列）©光线追迹算法—序列光线追迹—非序列光线追迹（蒙特卡罗算法）Zemax用户界面©主要有四种用户界面—Editors:编辑各种光学面参数或其他参数—GraphicWindows:显示各种图形数据—TextWindows:显示各种文本数据—DialogBoxes:编辑其他各种W

4、indow的数据或报告错误信息。1）Editors©LensDataEditor：输入透镜参数©MeritFunctionEditor：优化函数构建©Multi-ConfigurationEditor：多重结构参数定义©ToleranceDataEditor：公差分析函数设定©ExtraDataEditor：附加数据©Non-SequentialComponentsEditor:非序列光学系统LensDataEditor光学面类型玻璃材料曲率半径输入厚度口径MeritFunctionEditor目标值评价函数评价函数参数操作数权重2*22*22*2φ(x,x,...x)=u(f−

5、f)+u(f−f)+......+u(f−f)12N111222MMM评价函数构成u为权重i实用的优化方法：最小二乘法（局部最优）Multi-ConfigurationEditorMulti-ConfigurationEditor多重结构参数多重结构数值ToleranceDataEditor公差分析参数公差分析面公差分析面设公差分计值析面变动值Non-SequentialComponentEditor2）图形窗口Layout生成dxf文件RayFan视场弧矢子午MTF将物分解为各种空间频率的谱，光学系统的光学特性可视为对各种空间频率的传递和反应能力，从而建立光学传递函数的评价方法

6、。是一种有效、客观、全面的像MTF质评价方法空间频率MTF的不同表达方式SpotDiagram由物面一点发出光线经光学系统后，在像面形成一定范围的弥散图形，用点的密集程度衡量成像质量。场曲与畸变输入光学系统数据孔径类型尺寸单位玻璃库选择环境设定等孔径类型¢EntrancePupilDiameter：入瞳直径¢ImageSpaceF#：共轭像空间F数（物为无穷远）¢ObjectSpaceNA：物空间数值孔径¢FloatbyStopSize：由孔径光阑决定入瞳大小¢ParaxialWorkingF#：像空间近轴F数¢ObjectConeAngle：边缘光线半角Field设置四种模式1

7、、FieldAngle:光线与Z轴的夹角2、ObjectHeight：物空间XY高度3、ParaxialImageHeight：近轴像空间高度4、RealImageHeight：实际像高Field设置Wavelength中心波长权重设计实例（成像物镜设计）光学系统设计过程：一、确定设计指标二、光学系统外形尺寸计算，可行性分析，设计指标修正三、光学系统初始结构设计四、像差平衡，必要时修改初始结构五、像质评价与公差分析六、绘制光学系统图、零件图七、完成设计报告光学设计流程确定焦距、倍