CODE V光学设计软件简介
codev孔径类型
codev孔径类型CODEV孔径类型简介CODEV是Optical Research Associates公司(Optical Research Associates,ORA)开发的一款光学设计软件，广泛应用于光学系统的设计和分析。
CODEV中孔径类型的选择对光学系统的性能有着重要的影响。
本文将介绍CODEV中常用的五种孔径类型及其特点。
1.圆形孔径圆形孔径是最常用、最简单的孔径类型。
它具有对称性、轴对称性和各向同性等特点。
圆形孔径的直径是唯一的参数，可以用于模拟单透镜和简单光学系统，如望远镜、显微镜等。
2.方形孔径方形孔径与圆形孔径类似，也具有对称性和各向同性，但是相比圆形孔径，方形孔径更适用于模拟正方形和矩形光学系统。
方形孔径的参数有边长和方位角，用于控制孔径的位置。
3.椭圆形孔径椭圆形孔径是一种非圆形的孔径类型，具有各向异性。
它可以用于模拟椭圆形光学系统或者用于纠正像差。
椭圆形孔径的参数有两个轴长和方位角，用于控制孔径的形状和位置。
4.矩形孔径矩形孔径与方形孔径类似，也适用于模拟矩形光学系统。
矩形孔径的参数有长度和宽度，用于控制孔径的形状和位置。
与方形孔径不同的是，矩形孔径不具有对称性。
5.多边形孔径多边形孔径是一种十分灵活的孔径类型，用于模拟复杂的光学系统。
多边形孔径的参数有顶点坐标和边数，用于控制孔径的形状和位置。
多边形孔径可以用于模拟多边形透镜或者用于控制光线的传输方向。
总结不同的光学系统需要不同的孔径类型来模拟和优化。
在CODEV中，常用的孔径类型有圆形孔径、方形孔径、椭圆形孔径、矩形孔径和多边形孔径。
了解不同孔径类型的特点和使用场景，可以帮助我们更好地设计和分析光学系统。
光学系统工程设计软件包CODEV
光学系统工程设计软件包CODEV
张圣华
【期刊名称】《光机电信息》
【年(卷),期】1997(014)003
【摘要】CODE V是用于计算机辅助光学系统工程设计的先进计算机软件包。
它是美国Optical Research Associates(ORA)公司的产品。
该公司成立于1963年,主要从事光学工程软件的设计。
该软件已经连续开发了30年,它融合了ORA多年的设计经验和很多先进特性,使它成为光学设计工作者的强有力工具,是当前市场上最理想的光学设计与分析软件包。
【总页数】4页(P20-23)
【作者】张圣华
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN740.3
【相关文献】
1.基于CodeV的600mm望远镜光学系统热分析 [J], 李宏壮;吴小霞;刘欣悦
2.GOLD—新一代复杂光学系统分析优化软件包 [J], 王涌天;何定
3.非共轴光学系统计算机输助设计软件包 [J], 顼敏达;王建明
4.光学系统像质综合评价软件包 [J], 曾吉勇;何为亮;赵钦球
5.光学系统CAD软件包 [J], 王琦
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01_CodeV设计基础
01_CodeV设计基础Code V是一款用于光学设计和仿真的软件工具，广泛应用于光学系统的设计和优化。
它提供了一种直观的界面，使得用户可以快速建立光学系统的模型，并通过模拟和优化来改进其性能。
本文将介绍Code V的设计基础，包括其基本原理、功能特点以及应用领域。
Code V的设计基础可以追溯到20世纪70年代，当时它是由美国Optical Research Associates（ORA）公司开发的。
随着技术的发展，Code V已经成为了光学设计领域的标准工具之一、它通过数值方法来解决光学系统的设计问题，包括光学成像、光学传输和光学测量等。
Code V的基本原理是基于光线追迹法。
光线追迹法是一种模拟光线在光学系统中传播的方法，通过跟踪光线的路径和属性来计算光学系统的性能。
Code V使用光线追迹法来模拟光线在透镜、棱镜、反射镜等光学元件中的传播，然后根据光线的位置和方向来计算系统的成像质量、像差和能量传输等指标。
除了光线追迹法，Code V还包括其他一些高级的光学设计方法，例如衍射计算、偏振计算和非线性光学计算等。
这些方法可以用于设计具有复杂光学效应的系统，例如衍射光栅、非线性光学器件和自适应光学系统等。
Code V的功能特点主要包括以下几个方面：1. 光学模型建立：Code V提供了一套完整的工具，使用户可以方便地建立光学系统的模型。
用户可以选择不同类型的光学元件，并设置其参数和特性。
此外，Code V还支持导入和导出各种常见的光学数据格式。
2. 光学性能分析：Code V可以对光学系统的成像质量、像差、能量传输和光谱特性等进行分析。
用户可以通过改变光学元件的参数来优化系统的性能，并通过图形界面直观地观察结果。
3. 优化算法：Code V内置了多种优化算法，可以自动优化光学系统的性能。
用户可以选择不同的优化目标和约束条件，并设置优化算法的参数。
Code V会根据这些信息来最优的设计方案，并提供优化结果。
光学设计软件介绍
光学设计软件介绍光学设计软件是一种用于设计、模拟和优化光学系统的专业软件。
它能够帮助光学工程师在设计过程中进行复杂的光学分析和计算，以实现更好的系统性能和结果。
在本文中，我将介绍几款常用的光学设计软件，并分别对它们的特点和应用领域进行详细介绍。
首先，我们来介绍一款被广泛应用的商业光学设计软件，Zemax。
Zemax是一款集成了光学设计工具、分析和优化功能的软件。
它提供了丰富的光学元件和材料库，用户可以通过拖放功能轻松搭建光学系统，并实时进行光束跟踪和模拟。
Zemax具有强大的快速优化功能，能够自动优化光学系统的参数，极大地提高了光学系统的设计效率。
此外，Zemax还提供了光学系统的散射和散射分布模拟功能，可用于高级光学分析和设计。
Zemax广泛应用于光学器件、成像系统、激光系统等领域。
另一款值得关注的光学设计软件是CODEV。
CODEV是光学工程师和设计师们非常喜欢使用的一款商业软件。
它提供了先进的面片拟合分析算法，可以模拟光学表面的形状和光线传输。
CODEV具有非常强大的工程优化功能，可以自动找到最优的光学系统参数，以满足特定的设计需求。
该软件还支持干涉仪的设计和分析，能够帮助用户进行光波前传播分析和高级光学性能计算。
CODEV广泛应用于天文望远镜、光纤通信和半导体设备等领域。
另外，我们还有一款开源软件，OpenFST。
OpenFST是一种用于模拟和优化光学系统的自由软件。
它具有高性能和高效的光束跟踪算法，能够精确模拟光线的传输和变换。
OpenFST还支持多种优化算法，可以自动最佳的光学参数。
此外，它还提供了基于几何和波动原理的分析工具，可用于高级光学模拟和计算。
OpenFST广泛应用于光学设备、光纤通信和太阳能电池等领域。
综上所述，光学设计软件在现代光学工程中起着重要的作用。
由于不同软件具有不同的优势和特点，适合不同领域和需求的光学设计。
通过选择适合的软件，光学工程师能够更加高效、准确地进行光学系统设计和优化，从而实现更好的技术和应用效果。
codev 中读取主光线的出射角度-概述说明以及解释
codev 中读取主光线的出射角度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述在光学设计领域中，光线追迹是一项关键的技术，其通过模拟光线在光学系统中的传播路径，帮助工程师们设计和优化光学元件和系统。
在这一过程中，准确读取主光线出射角度是十分重要的一步，它能够为我们提供关于光学系统性能的重要信息。
在本文中，我们将重点探讨如何在CODE V软件中读取主光线的出射角度。
CODE V是一款广泛应用于光学设计和分析的软件工具，具有强大的光线追迹功能和灵活的设计环境。
通过深入了解CODE V中主光线的定义和重要性，我们将揭示其出射角度的计算方法和实际应用。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分首先对本文主要内容进行概述，介绍了主光线的重要性以及CODE V在光学设计中的应用背景。
接着，我们将详细解释文章的结构和目的，为读者提供一个清晰的阅读指南。
在接下来的正文部分，我们将先介绍什么是CODE V以及它在光学设计中的作用。
然后，我们将深入探讨主光线的定义和重要性，解释为什么准确读取主光线的出射角度对光学设计和优化至关重要。
接着，我们将详细介绍CODE V中如何读取主光线的方法，并探讨其实际应用。
最后，在结论部分，我们将总结主光线的重要性，并讨论主光线出射角度的计算方法和应用。
同时，我们还将展望未来在这一领域的研究方向，希望能为光学设计工作的进一步发展做出贡献。
通过本文的阅读，读者将能够深入了解主光线在光学设计中的关键作用，并学会在CODE V中准确读取主光线的出射角度。
这将为光学工程师们提供宝贵的工具和方法，帮助他们设计和优化光学系统，推动光学技术的发展和应用。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构组织内容：1. 引言：介绍文章的背景和目的，概览本文的结构。
2. 正文：2.1 什么是codev：简要介绍codev的定义和功能，解释它在光学系统设计和分析中的重要性。
2.2 主光线的定义和重要性：详细介绍主光线的概念，阐述主光线在光学系统中的重要作用，以及它对光线追迹和光学分析的意义。
zemax色散公式和codev色散公式
zemax色散公式和codev色散公式
一、Zemax色散公式
Zemax色散公式是一种用于计算光在介质分界面上的反射和折射的公式。
它基于菲涅耳公式，考虑了光的波长、介质折射率以及界面角度等因素的影响。
通过使用Zemax色散公式，可以精确计算出各种条件下的反射和折射光线，为光学设计提供了重要的计算支持。
二、Codev色散公式
Codev是一款常用的光学设计软件，其中的色散公式是其核心功能之一。
Codev色散公式考虑了多种介质间的反射和折射，能够根据不同的光波长和介质折射率，自动计算出光线的传播路径和方向。
通过Codev色散公式，可以快速准确地完成光学设计任务，提高设计效率和精度。
三、两种公式的比较
Zemax色散公式和Codev色散公式都是常用的光学计算工具，它们在应用范围和使用方法上略有不同。
Zemax色散公式更加通用，适用于各种光学设计场景，而Codev色散公式则更加简便易用，适合初学者使用。
在精度方面，两者都表现良好，能够满足大多数光学设计需求。
四、使用方法
要使用Zemax色散公式或Codev色散公式进行光学设计，首先需要了解光线的入射角度、介质折射率以及光波长等参数。
然后根据公式进行计算，得到反射和折射结果。
在实际应用中，需要根据具体的设计需求选择合适的公式和参数进行计算。
五、总结
Zemax色散公式和Codev色散公式是光学设计中常用的计算工具，它们能够精确计算光线的反射和折射，为光学设计提供了重要的支持。
在实际应用中，需要根据具体的设计需求选择合适的公式和参数进行计算。
掌握好这两种色散公式，将有助于提高光学设计的效率和精度。
信息光学中的光学设计及仿真软件比较
信息光学中的光学设计及仿真软件比较信息光学是研究光在信息科学、通信、计算等领域中的应用的学科。
在信息光学中，光学设计和仿真软件起到了重要的作用，可以帮助工程师们进行光学系统的设计、优化和仿真分析。
本文将对几种常用的光学设计和仿真软件进行比较，包括Zemax、Code V和LightTools。
1. ZemaxZemax是一款功能强大且广泛使用的光学设计和仿真软件。
它提供了丰富的光学元件库，包括透镜、棱镜、镜片等，同时也可以自定义设计光学元件。
Zemax具有直观的用户界面和可视化的设计流程，可以帮助用户快速进行光学系统的设计和优化。
此外，Zemax还提供了各种分析工具和优化算法，用于评估和改善光学系统的性能。
2. Code VCode V是一款专业的光学设计和仿真软件，主要用于非球面光学元件和复杂光学系统的设计。
Code V具有强大的非球面曲面建模和优化算法，可以实现更高级别的光学设计。
它拥有丰富的分析工具和优化方法，可帮助用户定量评估光学系统的性能，并进行合理的优化。
Code V的用户界面相对较为复杂，需要一定的学习和使用成本。
3. LightToolsLightTools是一款基于光线追迹的光学设计和仿真软件，主要用于一维和二维光学系统的设计和分析。
LightTools的特点是能够高精度地处理光学系统中的散射、衍射、反射等效应。
它提供了直观的用户界面和灵活的设计工具，可快速建立光学系统，并进行系统性能的仿真和分析。
LightTools还具有丰富的材料库和光源模型，以支持用户进行更真实的仿真。
综合比较：Zemax、Code V和LightTools是信息光学领域常用的光学设计和仿真软件，它们各自有着优势和适用范围。
Zemax相对而言更适用于一般光学系统的设计和分析，有着丰富的功能和用户友好的界面。
Code V则更适用于非球面光学元件和复杂系统的设计，并具备高级的设计和优化算法。
LightTools则更适用于对散射、衍射等光学效应有较高要求的系统设计。
CODE V光学设计软件简介
CODE V光学设计软件简介！ﻫﻫＣＯDE V是一个光学系统设计和分析优化软件，广泛使用于照相设备、摄影机和医疗器具等,功能强大使用简单灵活。
ﻫﻫ[aｔｔachｍｅｎt=1３6] ﻫCＯDE V是美国著名的OpticaｌResearｃh Associaｔeｓ（ORA®)公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。
自19６３年起,该公司属下数十名工程技术人员已在CODEＶ程序的研制中投入了４0余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件,为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用。
ﻫﻫ一. 包罗万象的适用范围ﻫCODＥＶ可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。
这类系统可带有三维偏心和/或倾斜的元件;各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。
程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地处理屋脊棱镜、角反射镜、导光管、光纤、谐振腔等具有特殊光路的元件;而其多重结构的概念则包括了常规变焦镜头,带有可换元件、可逆元件的系统,扫描系统和多个物像共轭的系统。
40多年来，世界各地的用户已成功地利用CODE Ｖ设计研制了大量照相镜头、显微物镜、光谱仪器、空间光学系统、激光扫描系统、全息平显系统、红外成像系统、紫外光刻系统等等,举不胜举。
近几年内，CＯＤE V软件又被广泛地应用于光电子和光通讯系统的设计和分析。
[ａttａｃhmｅｎt=1３7] ﻫﻫﻫ图１．带有非顺序面的系统及梯度折射率元件示例ﻫﻫ二.空前强大的自动设计能力ﻫﻫ光学设计的第一步是要为系统确定合理的初始结构。
为此ＣODＥV提供了独有的“镜头魔棒”功能,用户只需输入所要设计的系统的使用波段、相对孔径、视场、变倍比等参数,软件即可从自带的专利库中找出对应的结构以供选择。
ﻫＣODＥV软件中优化计算的评价函数可以是系统的垂轴像差、波像差或是用户定义的其它指标，也可以直接对指定空间频率上的传递函数值进行优化。
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CODE V光学设计软件简介！
CODE V是一个光学系统设计和分析优化软件，广泛使用于照相设备、摄影机和医疗器具等，功能强大使用简单灵活。
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CODE V是美国著名的Optical Research Associates（ORA®）公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。
自1963年起，该公司属下数十名工程技术人员已在CODE V程序的研制中投入了40余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件，为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用。
一. 包罗万象的适用范围
CODE V可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。
这类系统可带有三维偏心和／或倾斜的元件；各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。
程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地处理屋脊棱镜、角反射镜、导光管、光纤、谐振腔等具有特殊光路的元件；而其多重结构的概念则包括了常规变焦镜头，带有可换元件、可逆元件的系统，扫描系统和多个物像共轭的系统。
40多年来，世界各地的用户已成功地利用CODE V设计研制了大量照相镜头、显微物镜、光谱仪器、空间光学系统、激光扫描系统、全息平显系统、红外成像系统、紫外光刻系统等等，举不胜举。
近几年内，CODE V软件又被广泛地应用于光电子和光通讯系统的设计和分析。
[attachment=137]
图1. 带有非顺序面的系统及梯度折射率元件示例
二. 空前强大的自动设计能力
光学设计的第一步是要为系统确定合理的初始结构。
为此CODE V提供了独有的“镜头魔棒”功能，用户只需输入所要设计的系统的使用波段、相对孔径、视场、变倍比等参数，软件即可从自带的专利库中找出对应的结构以供选择。
CODE V软件中优化计算的评价函数可以是系统的垂轴像差、波像差或是用户定义的其它指标，也可以直接对指定空间频率上的传递函数值进行优化。
经过改进的阻尼最小二乘优化算法用拉格朗日乘子法提供既方便又精确的边界条件控制。
除了程序本身带有大量不同的优化约束量供选用外，用户还可以根据需要灵活地定义各种新的约束量。
此外，以往的优化算法无法克服存在于光学系统结构参量的高度非线性解空间中的大量局部极小，故此自动设计的结果是一个与初始参数接近的像质相对较好的结构，而不一定是全局最优设计。
为解决这一问题，ORA公司在CODE V软件中加入了强大的全局优化功能（Global Synthesi s?）。
这种被该公司严格保密的算法不仅可以跳出局部极小继续在解空间中寻找更佳设计，而且可以在优化结束时将找到的满足设计要求的各种完全不同的结构形式一一列出供使用者根据实际需要选择。
这是目前世界上唯一证实可行并已实用化的全局优化程序，其优化能力在国际上遥遥领先。
四年一届的国际光学设计会议是本领域影响最大的专业技术研讨会，在90年代以来的近几届会议中，组织者每次都向世界上各有关单位和专家发出一个设计竞赛题目，而每届收到的参赛结果的前几名都是用CODE V软件优化设计出来的，充分说明CODE V的优化功能已经成为世界各地光学设计专家的得力工具。
[attachment=138]
图2. 全局优化结果示例
三. 齐全可靠的系统分析手段
CODE V提供了用户可能用到的各种像质分析手段。
除了常用的三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数、光学传递函数外，软件中还包括了五级像差系数、高斯光束追迹、衍射光束传播、能量分布曲线、部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等多种独有的分析计算功能。
[attachment=139]
图3. 各种像质分析结果的图形输出示例
四. 卓越超群的公差分配功能
CODE V拥有世界上最先进、最完整的公差分析子程序，可以针对均方根波像差、衍射传函、主光线畸变或用户定义的评价指标进行公差分配。
在公差计算中可以使用像面位移、倾斜、垫圈厚度等各种补偿参教来模拟系统装校过程中的调整。
同时，提供了与Zygo或Wyko干涉仪的接口。
如果与上述干涉仪联用，可以实现对复杂光学系统的计算机辅助实时装调。
其它与系统制造有关的功能包括自动对样板、国际标准和中国国标加工图纸绘制、成本估算等。
[attachment=140]
图4. 光学系统的计算机辅助实时装调
五. 独树一帜的环境因素影响计算
对于空间光学系统，环境因素的影响已绝非可以忽略的因素。
CODE V软件的一个重要功能是可以分析计算压力变化、温度变化以及非均匀温度场对系统像质的影响，以便在设计阶段对其加以控制。
六. 可详可简的鬼像和冷反射(Narcissus)分析控制
系统中的鬼像是经常困扰光学设计人员的问题，而冷反射则是带有低温接收元件的红外扫描成像系统所特有的一种像质缺陷。
CODE V提供了基于近轴光线追迹和实际光线追迹的两种不同计算方法，(http:// /)用户可用前者快速地找出造成较严重鬼像或冷反射的问题面，再用后者对其进行进一步分析，并可在优化过程中自动减小或消除其影响。
七. 完整独立的光学工程软件包
CODE V内包含了与光学设计有关的各种功能子程序，如多层膜设计、照明系统设计、变焦系统凸轮设计、系统整体光谱响应分析等等，是一个集大成的大型光学工程软件包。
八. 随心所欲的开放式程序结构
CODE V软件带有一个功能强大的宏语言，叫做Macro-PLUS?。
这是一个可在软件内部使用的现代高级编程语言，用户可以用它根据需要对软件进行扩充和修改；访问程序中的各种数据；定义自己的变量、数组和函数；设计各种新的运算功能；实现独特的文字和图形输出；以至进行磁盘读写等等，从而使用户得到最大限度的灵活性。
CODE V提供了一个不断增加的宏程序库。
此外，CODE V还可以通过IGES或DXF图形文件实现与机械CAD软件的接口。
九. 方便易学的用户界面
针对不同用户的需要，CODE V提供图形界面和指令模式两种可以同时使用的运行方式。
软件配有详尽的用户指南（共三卷，其中含有大量应用实例）；方便的屏幕提示和大量精美的、可直接用于设计报告的图形输出，使用非常方便。
从8.50版起，北京理工大学协助ORA公司将中国玻璃库的国标数据加入了CODE V软件，用户可以直接调用。
[attachment=141]
图5. 系统的三维图形和实体建模
十. 灿若繁星的独有功能
上述许多功能都体现了CODE V的鲜明特色。
其中大部分为其它商品化光学程序所不具备，或者说在C ODE V中这些功能的实现要完整、有效得多。
它们包括：
帮助用户确定系统初始结构的“镜头魔棒”
寻找全局最优解的全局优化算法
直接针对衍射光学传递函数的优化
针对用户定义的评价函数（如泽尼克波像差系数或光纤耦合效率等）的优化
用拉格朗日乘子法在优化中实现精确约束控制
优化中的用户定义的各种复杂约束
[attachment=142]
图6. 偏振对点扩散函数的影响
用户定义面型
带有衍射效率计算的全息元件处理功能
梯度折射率材料（包括用户定义的梯度方程）的处理功能
部分相干照明下像质分析
偏振影响分析
在指定的光学表面上进行衍射光束传播计算
温度和压力等环境因素影响分析
扫描红外系统冷反射分析
级联频谱响应计算
系统透过率（包括相对照明度）计算
对平视显示系统的双眼效果分析
基于传递函数、均方根波像差或用户定义的评价指标的公差分配[attachment=143]
图7. 用宏语言编写的查找镜头库和全视场畸变分析程序
自动对样板功能
变焦镜头的凸轮设计
中国国标加工图纸的自动绘制
与干涉仪联用实现系统实时装调的功能
照明系统的分析设计
多层膜系设计
精美的可直接用于设计报告的图形输出
含有表格功能的Macro-PLUS内部宏程序
十一. 国际公认的标准光学软件
CODE V软件不但在美、欧、日本等工业化国家得到极为广泛的应用，在我国也有广大的用户群。
国内许多著名光学单位如中国科学院长春光机所、西安光机所、成都光电所、上海技物所，以及航天、航空、兵器、船舶、电子领域的主要光学研究所均引进了该软件，许多大型国营、外资和合资光学企业也在利用CODE V研制开发新产品。
这些都说明CODE V不仅是国际上的，也已成为国内光学设计的标准软件，是同行间进行各种学术交流的最佳媒介。
CODE V软件可在奔腾II代以上微机上运行，有单机和网络浮动两种使用权。