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zemax入門學習筆記一(幹貨)

Zemax界面:

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菜單欄下面有一排快捷工具,new(建立),ope(打開),save和save as ,單擊New建立,出現鏡頭編輯器 lens data editer簡稱LDE

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LDE裡,每一行代表一個光學表面,序列模式下最少由三個面(OBJ物面、STO光闌面、IMA像面)。光線的追迹是通過計算光線在表面處的折射,折射公式可以參考任何一本幾何光學書籍。LDE的不同列為該面的參數,包括面型、注釋、Radius、thickness。按鍵盤“insert”鍵可以插入新的面,或“Edit”裡也有“Insert Surface”,ctrl+insert為向後插入面。如下所示插入一個新面。

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先設計最簡單的一英寸正透鏡,單透鏡可以用來成像,也是構成鏡頭組的基本元素,很多非成像光學系統中也可以對光束進行聚焦,或對點光源進行準直。

作為光學工程師,很重要的一點要清楚,設計光學系統的一般步驟是:1、掌握光學系統的工作原理和系統名額;2、初步理論計算并确定原始結構;3,軟體仿真和優化像差。前兩步很重要,zemax更多是輔助工具。

插入一英寸即25.4mm口徑的透鏡,先設定general的EPD(入瞳直徑),EPD是孔徑光闌的直徑,如果EPD為25.4表示光束占據整個通光口徑,這顯然是不符合實際使用的,因為透鏡的加工、鍍膜以及裝配通常隻有80~90%的有效通光口徑,是以對于25.4mm的透鏡,我們實際上能利用的最大口徑大約為23,是以還是設定EPD為23,後面通過設定Semi-Diamiter來展現透鏡口徑。

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下一步必須要進行視場角和工作波長的設定,視場角預設為0度,工作波長預設為0.55um, 本次設計按預設的Field和Wavelength值, 實際要按光學系統要求來進行設定。

插入透鏡的前後表面參數,半徑為正表示向左凸,負表示向左凹,下圖插入的是雙凸透鏡,根據薄透鏡計算公式 f=1/[(n-1)(1/r1-1/r2)],BK7材料折射率n為1.5,是以透鏡的焦距預計大約為100(沒有考慮厚度的影響)

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打開Layout(另外有3D-LAYOUT,可通過鍵盤方向鍵調整視圖角度)。

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看出像面并不在理想焦點處,Zemax有多種方法可以進行對焦。下次講zemax的幾種聚焦方式。

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