zemax實(shí)驗(yàn).doc

zemax基本操作要點(diǎn)如要設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求：f = 200 mm，視場(chǎng)角 2 = 30，D/f1/10。物距為：（1）物距位于有限遠(yuǎn)，近軸放大率為1；（2）物距位于無限遠(yuǎn)。（3）Fie(Field Data 視場(chǎng))視場(chǎng)對(duì)話框可以確定視場(chǎng)點(diǎn)。視場(chǎng)可以用Angle(角度)、Object Height(物高)、Paraxial Height(近軸像高)、Real Image Height(實(shí)際像高)這幾種方式描述，具體情況根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)選擇。設(shè)計(jì)視場(chǎng)的選擇 一般小視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)（280） 0、0.707、1.0 中等視場(chǎng)光學(xué)系統(tǒng)（802140） 0、0.3、0.5、0.7、0.85、1.0視場(chǎng)權(quán)重：默認(rèn)為1，最后根據(jù)需要不斷修改。（4）Wav(Wavelength Data 波長(zhǎng))波長(zhǎng)對(duì)話框用于設(shè)置波長(zhǎng)、權(quán)重和主波長(zhǎng)。ZEMAX也提供已經(jīng)選擇好的波長(zhǎng)，可以通過下拉菜單選擇。（select 一般選 Fdc的visible）例：牛頓望遠(yuǎn)鏡牛頓式由一個(gè)拋物面主鏡和一塊與光軸成45的平面反射鏡構(gòu)成，如圖所示。拋物面能使無限遠(yuǎn)的軸上點(diǎn)在它的焦點(diǎn)成一個(gè)理想的像點(diǎn)。第二個(gè)平面反射鏡同樣能理想成像。 焦距f=1000mm D/f=1/5（即D=200） R攔=40mm 輸入反射式物鏡時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：（1）反射鏡的半徑和其焦距有以下關(guān)系： f =r/2（即r=2000）（2）如果反射面為非球面需對(duì)Conic 數(shù)值進(jìn)行修改。（本題-1）Conic是非球面二次曲面系數(shù)Conic = 0 球面-1Conic0主軸在光軸上的橢球面 Conic = -1 拋物面 Conic 0.3。三、設(shè)計(jì)步驟：1.系統(tǒng)建模從光學(xué)設(shè)計(jì)手冊(cè)中選取了一個(gè)三片式照相物鏡作為初始結(jié)構(gòu)，見下表表面序號(hào) 半徑r（mm） 厚度d（mm） 玻璃GLASS 1 28.253.7ZK5 2-781.446.62 3-42.8851.48F6 428.54.0 5光闌4.17 6160.9724.38ZK11 7-32.795f=74.98mm,F#=3.5,2w=56系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)圖 由于焦距與設(shè)計(jì)要求不符，所以進(jìn)行焦距縮放。并把F#改為4，改視場(chǎng)。 第一個(gè)透鏡口徑不合理，出現(xiàn)前后兩表面相交的情況。利用第一面的“Solves”求解功能，在Thickness solve on surface 1 對(duì)話框中將“Solve type”選擇為“Edge Thickness”，并在“Thickness”輸入0.1。修改后結(jié)構(gòu)如下。初始結(jié)構(gòu)變?yōu)槿缦卤怼?、初始性能評(píng)價(jià) 結(jié)構(gòu)調(diào)整完成后，看spt點(diǎn)列圖和mtf曲線。由于要求考察67.5線處的mtf值，將MTF最大頻率設(shè)為68線對(duì)。從圖中可看出，系統(tǒng)成像質(zhì)量較差，需要進(jìn)行優(yōu)化。3.、優(yōu)化 優(yōu)化前需要設(shè)置評(píng)價(jià)函數(shù)。選擇“Merit function Editor”中的“Default Merit function”，選擇評(píng)價(jià)函數(shù)構(gòu)成為“PTV+Wavefront+Centroid”。將厚度邊界條件設(shè)置為：Glass厚度最小值（Min）為0.5，最大值（Max）為10；Air厚度最小值（Min）為0.1，最大值（Max）100。邊緣厚度（Edge）都設(shè)為0.1。 然后設(shè)置優(yōu)化函數(shù)“EFFL、MTFT、MT