Zemax软件设计教程

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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。
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
8. 确定光阑面（Defining the Stop Surface）、
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Editors
9. 选择面型（Selecting Surface Type） 10. 各面通光口径的确定（Specifying Surface Aperture） 11. 设置和撤销求解（Setting and Removing Solves） 12. LDE窗口的菜单选项（Menu Options）
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算。这些包 括优化计算、公差、套样板、执行宏语言程序等。
（6）报告菜单（Reports）：用文本方式记录镜头设计结果。 （7）宏指令菜单（Macros）：用于编辑和运行目录文件。 （8）扩展命令菜单（Extensions）：用于扩展命令功能，这是ZEMAX的编辑特性。 （9）帮助菜单（Help）：提供在线帮助。
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Graphic and Text windows
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文件菜单（File）
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Editors
ZEMAX中的editors本质上是为满足透镜设计程序而专门设计的电子数据表：
• Lens Data Editor
输入基本的镜头数据，包括表面编号、注释、表面类型、表面曲率半径、
厚度、玻璃、口径半径、二次常数、热膨胀系数和膜层数据
• Merit Function Editor
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”作为光线进出非序列元件组的端口 Completely 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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ZEMAX不能做什么？
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：
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
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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
ZEMAX光学软件课程
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ZEMAX简介
2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。
•Non-Sequential Components Editor
在这里定义光源、光学对象、探测器
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Editors
1. 镜头数据编辑器（Lens Data Editor）
1. 插入/删除面数据（Insert/Delete Surface0),
2. 输入面注释（Entering Surface Comments),
在这里定义和编辑优化函数
• Multi-Configuration Editor
给变焦距透镜和其它的多结构系统定义参数变化表
• Tolerance Data Editor
定义和编辑公差
• Extra Data Editor
一个扩展的透镜数据编辑器，为那些需要很多参数才能定义的表面准备的，
比如表面类型Binary 2
Gregory Hallock
Practical Computer-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
3. 输入半径数据（Entering Radius Data）
4. 输入厚度数据（Entering Thickness Data）
5. 输入玻璃数据（Entering Glass Data）
6. 输入半径数据（Entering Semi-Diameter)
7. 输入二次曲面数据（Entering Conic Data）
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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