Zemax軟件在光學(xué)設(shè)計(jì)

Zemax在光學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用2015.11內(nèi)容提要：常用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件簡介Zemax用戶界面、功能模塊探究基本像差分析及像質(zhì)評價默認(rèn)評價函數(shù)設(shè)定規(guī)則、優(yōu)化操作數(shù)詳解單透鏡優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例一.光學(xué)設(shè)計(jì)軟件簡介成像光學(xué)設(shè)計(jì)：CodeV、OSLO、Zemax、SIGMA、LensView、SOD88、CIOES(長光)照明光學(xué)設(shè)計(jì)：ASAP、TracePro、LightTool、ProSource、ODIS(浙大)光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)：TFCalc激光腔體設(shè)計(jì)：LASCAD光電器件設(shè)計(jì)：OPTISYS_DESIGN、BPM_CAD、OPTIAMP_DESIGN、FIBER_CAD、HS_DESIGN、FDTD_CAD、WDM_Phasar、IFO_GRATINGS

ZEMAXZemax是美國zemax公司設(shè)計(jì)的專用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件包可實(shí)現(xiàn)序列和非序列分析用于光學(xué)組件設(shè)計(jì)及照明系統(tǒng)的照度分析，也可建立反射、折射、繞射等光學(xué)模型分析：提供多功能的分析圖形，對話窗式的參數(shù)選擇，方便分析，且可將分析圖形存成圖文件，例如：*.BMP,*.JPG等，也可存成文字文件*.txt優(yōu)化：表欄式meritfunction參數(shù)輸入，對話窗式預(yù)設(shè)meritfunction參數(shù)，方便使用者定義，且多種優(yōu)化方式供使用者使用公差分析：表欄式Tolerance參數(shù)輸入和對話窗式預(yù)設(shè)Tolerance參數(shù)，方便使用者定義報(bào)表輸出：多種圖形報(bào)表輸出，可將結(jié)果存成圖文件及文字文件功能不及CodeV、OSLO，但其簡單易學(xué)，價格便宜，在國內(nèi)用得比較廣泛CodeV美國OpticalResearchAssociates推出的大型光學(xué)設(shè)計(jì)軟件適用于各種序列及非序列光學(xué)系統(tǒng)，廣泛用于照相系統(tǒng)、光譜儀器、空間光學(xué)系統(tǒng)、激光掃描系統(tǒng)、全息平顯系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)、紫外光刻系統(tǒng)等等ASAP功能強(qiáng)大，已成為工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件用于仿真汽車車燈光學(xué)系統(tǒng)、生物光學(xué)系統(tǒng)、相干光學(xué)系統(tǒng)、屏幕展示系統(tǒng)、光學(xué)成像系統(tǒng)、光導(dǎo)管系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及醫(yī)學(xué)儀器是一個聯(lián)結(jié)了幾何光學(xué)和物理光學(xué)的全方位3D光學(xué)及機(jī)械系統(tǒng)的模型建立軟件可處理各種光學(xué)仿真分析，包括散射效應(yīng)、衍射效應(yīng)、反射效應(yīng)、折射效應(yīng)、光吸收效應(yīng)、偏極光效應(yīng)和高斯光速傳導(dǎo)之模擬分析TracePro普遍用于照明系統(tǒng)、光學(xué)分析、輻射分析及光度分析的光線仿真軟件應(yīng)用領(lǐng)域：照明、導(dǎo)光管、薄膜光學(xué)、光機(jī)設(shè)計(jì)、雜散光分析、激光泵浦、背光模組、投影系統(tǒng)、汽車照明系統(tǒng)等等處理復(fù)雜幾何的能力，以定義和跟蹤數(shù)百萬條光線圖形顯示、可視化操作、提供3D實(shí)體模型可以導(dǎo)出主流CAD軟件和鏡頭設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)格式LightTool美國ORA公司研發(fā)的三維照明仿真軟件光機(jī)一體化設(shè)計(jì)：光學(xué)和機(jī)械元件的形狀的描述可通過軟件提供的基本實(shí)體模型實(shí)現(xiàn)。遮光罩、鏡筒和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)將得益于這種光機(jī)一體的考慮方法和非順序光線追跡提供的大量信息復(fù)雜光路設(shè)置：LightTools使多光路或折疊光路系統(tǒng)、帶有棱鏡或復(fù)雜曲面的系統(tǒng)的光路設(shè)置和視覺建模驗(yàn)證變得簡潔。有了LightTools，設(shè)計(jì)人員完全可以摒棄過去為了簡化問題而采用的一些傳統(tǒng)技巧，如符號規(guī)則、用多通道定義模擬變焦功能、把反射鏡和棱鏡展開成平板、略去非光學(xué)面和機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響、人為簡化光瞳形狀，等等雜光分析：非序列光線追跡功能可以直觀地描述在系統(tǒng)中任意表面上或介質(zhì)中發(fā)生的任何光學(xué)現(xiàn)象，如折射、反射、全反射、散射、多級衍射、振幅分割、光能損耗、材料吸收等，并根據(jù)需要自動實(shí)時衍生出多路光路分支。照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析：LightTools中可以精確地定義各種實(shí)際光源（如發(fā)光二極管、白熾燈、弧光燈、鹵素?zé)舻龋┑男螤詈桶l(fā)光特性，其計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測量結(jié)果精確吻合。對非人眼接收的照明系統(tǒng)，可以把結(jié)果轉(zhuǎn)換成輻射度單位。計(jì)算結(jié)果的輸出形式可以是二維線圖、等高線圖、灰度圖、偽彩色圖或三維分布圖。應(yīng)用實(shí)例：投影系統(tǒng)、平板顯示器、儀表盤照明、內(nèi)窺鏡照明、報(bào)警燈、汽車前燈、車廂內(nèi)部照明、指示牌照明等等二.ZEMAX概述ZEMAX能做什么？

ZEMAX是一個程序，它能夠建模、分析以及輔助設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng)ZEMAX不能做什么？

ZEMAX只是一個工具，它不能教會你如何設(shè)計(jì)鏡頭和光學(xué)系統(tǒng)，使用工具的你才是設(shè)計(jì)師；ZEMAX不能取代工程實(shí)踐，設(shè)計(jì)師的責(zé)任是檢查ZEMAX模擬結(jié)果的合理性與可行性ZEMAX是什么？ ZEMAX是用光線追跡的方法模擬折射、反射和衍射的序列及非序列光學(xué)系統(tǒng)的透鏡設(shè)計(jì)程序。 ZEMAX用“面”的概念模擬序列光線追跡，用“組件”或“物體”的概念模擬非序列光線追跡。 序列和非序列光線追跡有著本質(zhì)的區(qū)別，ZEMAX中可以使用三種光線追跡方式：(1)純序列模式 用于傳統(tǒng)透鏡及多數(shù)成像系統(tǒng)設(shè)計(jì) (2)混合模式

適于系統(tǒng)中有重要的序列端口和一些非序列元件(如棱鏡、管道等) (3)純非序列模式 適于照明、散射、雜散光分析以及不需要端口的模型序列光線追跡

是指：光線從物面發(fā)出(通常是0面)，然后順序地通過第一面、第二面…，直到像面為止。因此光線是可逆的。非序列光線追跡

光線按實(shí)際中傳輸過程向前傳輸，一條光線可能因折射、反射、散射、衍射變?yōu)槎鄺l光線Samples\Non-sequential\Raysplitting\Beamsplitter.zmxZEMAX在設(shè)計(jì)中考慮及忽略的是什么？ ZEMAX中考慮的是：精確的光程；反射和折射；光程差和相位；像差和圖像形態(tài)；偏振；薄膜的透過率和吸收率；散射；靜態(tài)分光 ZEMAX中忽略的是：透鏡邊緣的衍射（用物理光學(xué)計(jì)算除外）三．溜ZE罷MA盈X的菠用戶傘界面ZE敬MA利X是刃Wi涌nd判ow娘s平攤臺上開的視顫窗式窯用戶敏界面孟，視朗窗的蜓操作損習(xí)慣默與W辨in附do勤ws蟻平臺炎相同怠，快落捷鍵艘風(fēng)格喉也與細(xì)Wi與nd剃ow體s相這同3.穗1斥ZE止MA互X的慨視窗全類型ZE遼MA羨X主斥要有建五種斬視窗戴：主視威窗(挖Th朵e獸ma腐in賴W惰in搬do次w)主視控窗是糕執(zhí)行旅ZE遞MA貧X任需務(wù)的絹控制怕中心動，它同包含菜了菜煙單欄坊、工沙具欄嗎、標(biāo)就題欄買等編輯姜視窗火(E染di哨to卷r紗Wi粉nd產(chǎn)ow虛)ZE響MA售X中思具有擦六種協(xié)不同粘的編夫輯器史：鏡膨頭數(shù)等據(jù)編陳輯器藥(L鳴en有s膜Da嗓ta火E苦di緣瑞to糾r)真、評穿價函亞數(shù)編駕輯器洋(M混er茄it蘆F此un授ct鉆io纖n眠Ed桌it湖or異)、袖多重鐘結(jié)構(gòu)蘋編輯槳器(率Mu味lt怕i-畢co范nf洽ig播ur術(shù)at挑io斧n起Ed蛇it場or霞)、屬公差漫數(shù)據(jù)較編輯勻器(薦To膚le沿ra紫nc察e證Da弄ta主E擺di維to即r)廊、用走于補(bǔ)蠶充光魔學(xué)面搶數(shù)據(jù)欣的附芳加數(shù)臣據(jù)編蹈輯器冊(E虧xt喇ra伴D椒at隆a孕Ed煤it旦or積)、惕無序醬元件晃編輯笑器(毛No撕n-芹Se撒qu治en吉ti豪al材C球om汗po揪ne蛇nt兆s大Ed唯it障or缺)圖形捎視窗駝(G唇ra致ph性ic退W牛in虛do幟ws趴)主要鹽有設(shè)正計(jì)草撓圖(蔽La維yo棚ut混)、久光線餡扇形猶圖(允Ra海y施fa陣ns希)、濃調(diào)制級傳遞成函數(shù)勇圖(忽MT南F物Pl燈ot林s)五、點(diǎn)輪列圖條(S幫po骨t魚Di志ag利ra厘ms翅)等榨。文本皮視窗倦(T其ex逗t哄Wi辛nd投ow夏s)文本杏視窗摧用于閘顯示山文字殃資料為，如傘詳細(xì)程數(shù)據(jù)程、象聯(lián)差數(shù)敞據(jù)等對話饞框(窄Di掃gl旱og刮s)對話生框是務(wù)一種焰固定摔大小盜的跳耗出視撫窗(權(quán)即不鋒能用懼鼠標(biāo)貧拖動熟變大聞或變緊小)剩。主菊要用及于定膠義或烤更新?lián)晥鲆?F湯ie識ld率s)價、波甘長（洽Wa賢ve民le越ng仍th墓s）答、孔綁徑（牛Ap師er濟(jì)tu塞re粥s）贈、面稠型（衫Su乳rf四ac暴e固ty捧pe堤s）捧等3.批2親主鑰視窗句的操殊作主視媽窗是磚ZE道MA賢X打頓開后展的彈盈出窗賓口，悲頂部承有標(biāo)勻題欄騎、菜薄單欄戴、快仇捷按淹鈕，百底部她狀態(tài)塑欄中域有當(dāng)窗前鏡釘頭的褲焦距抱（E錫FF退L）報(bào)、F椅數(shù)（繡WF販NO似）、魔入瞳賤直徑混（E泛NP餓D）緒、總踏長（暢TO缺TR距）。標(biāo)題針欄菜單鵝欄工具的欄信息飾區(qū)主視炒窗中謹(jǐn)快捷限按鈕罰和狀侄態(tài)欄泉內(nèi)容睛可以牧由用好戶重究新定殺義。未菜單出欄有共：文件泡（F島il轉(zhuǎn)e）催：用于撇鏡頭國文件榮的打窩開(鉛Op浩en芒)、晉新建茄(N釣ew均)、條存儲里(S抽av奇e)唉、重倚命名來(S萬av倡e際as觀)等渣，其脹中U忠se技S尖es膛si轎on繞F堂il爬es辟(使旁用場嗓景文姑件)偵在打頭開一跑個新俯文件護(hù)時，雞新的邪窗口疏會在隙其原櫻始位刷置打伸開；巧Pr乎ef搞er觸en勒ce物s允歇許用唱戶設(shè)音置窗扒口中炭文字放大小獄，快傷捷鍵瞧，狀援態(tài)欄窄內(nèi)容愧等等釣；編輯催器（養(yǎng)Ed佳it葛or竊s）裂：是Z私EM料AX珠中所盆有編謠輯器患打開順或喚越醒的私匯總蜜。通漸過該涼菜單團(tuán)可打虎開或困喚醒賞Le洋ns惰d爐at戰(zhàn)a懇ed予it薪or貿(mào)、M債er虛it墻f漂un旺ct熔io排n恐ed準(zhǔn)it董or泛等。系統(tǒng)執(zhí)（S碧ys等te提m）母：用于止更新扒或定忠義光鼓學(xué)系跡統(tǒng)的斜光學(xué)漿特性淡數(shù)據(jù)疼，如寇相對轉(zhuǎn)孔徑超、視極場與藏工作硬波長君范圍趴等等分析籠（A獎na高ly透si跑s）拜：是Z馳EM嘆AX恨中重卸要菜吊單之腔一，滿是象拒質(zhì)評音價與歌分析儉的主羽要工脹具。工具炕（T惰oo殼ls戚）：也是移ZE詠MA擱X的炭重要筒菜單耳之一瘋，用樓于鏡麥頭的擠優(yōu)化肯、玻構(gòu)璃庫番的管伴理、堂公差疫分析疼、樣威板測控試等持等報(bào)告犧（R堡ep踢or脆t）?。河糜诹Ｐ纬商╃R頭限設(shè)計(jì)逆結(jié)果睛的報(bào)融告宏編菌程（黨Mi瓣cr短os潔）：用于幫執(zhí)行覆已編定譯的桿宏程使序。者宏程燥序可捕以提拌取光旬線追雪跡數(shù)茂據(jù)、催象質(zhì)國指標(biāo)兇等，風(fēng)也可膛以定細(xì)義新做的優(yōu)賣化設(shè)策計(jì)用廢操作皺符等瞧，執(zhí)違行時桂，宏舉程序項(xiàng)作用團(tuán)的對適象，明是當(dāng)火前的蹲鏡頭傭系統(tǒng)外部掀程序傭接口毒(E撥xt藥en攜si果on縫s)哭：在Z慢EM借AX消環(huán)境陪中，企使用格該接磚口，坡可以檢執(zhí)行古外部蠟擴(kuò)展址名為會*.央EX違E的榮執(zhí)行典程序穩(wěn)，用吼于與醒ZE帝MA筐X交丑換數(shù)弄據(jù)，孩或Z闖PL于宏不爽能完密成的社功能槍。外蜘部程浪序可軌以用紋C語喂言等這編程糠工具驗(yàn)完成緒。視窗關(guān)(W縣in港do碑ws菜)與慶幫助氧(H銳el腹p)四.哈光巧學(xué)系純統(tǒng)建鋼立舉鋒例4.服1功設(shè)谷計(jì)要駐求擬設(shè)株計(jì)光跟學(xué)系揮統(tǒng)具缸有：物距抬為無輸限遠(yuǎn)4.莫2布分槐析：設(shè)計(jì)貌要求灶給出慮了系癥統(tǒng)焦津距(舌50烘mm稈)，摧視場奶角，活相對敞孔徑桃，無鍬其它斥特殊磨要求初始匙結(jié)構(gòu)槽確定畏：(1銀)用注單透喬鏡結(jié)怖構(gòu)，疫并設(shè)案光闌軟面與藏透鏡嶄第一恰面重捐合，對因此莊系統(tǒng)淚需要脾四個盜面(究物面君、透耕鏡前挖后面谷、像連面)揉。(偉2)班設(shè)透憂鏡為屈雙凸牧透鏡鼠，且哥兩個避曲率聾半徑距大小潮相等怕，則驕曲率菊半徑抖可由飲：算出正。代免入設(shè)漂計(jì)要穩(wěn)求，菊選透憑鏡材父料為狠BK娃7()，步則半需徑為崖51死.6饑8，閘取透野鏡厚賣度為端6m憶m，枕則初些始結(jié)梳構(gòu)在膨ZE尿MA咐X中河的數(shù)謝據(jù)為扁：其它饞光學(xué)屆特性使參數(shù)須的輸煙入方懸法Ge負(fù)ne蛇ra亮l份輸入智相對訓(xùn)孔徑Ge牽ne跨ra撈l功池能可皆以由服“S快ys電te蓮m→挖Ge曾ne煌ra暢l…涂”選銅取，塌也可奔以由慨桌面曬上“蹦Ge罷n”斃快捷絞鍵來英打開饒，打尊開后首的G還en斤er偶al箏對話萄框如揚(yáng)下圖干所示距。Ge碑ne茶ra悄l對籮話框腐中，戒具有禁Ap拆er鐵tu全re惰、G瘋la嶄ss忌C啦at勤al暖og用、M努is卡c.慰等等齡選項(xiàng)木。相顆對孔練徑的買定義早在A棟pe牲rt草ur岸e中持完成棟。下子面對鑄一些州常用觀選項(xiàng)揚(yáng)作一頭些說澇明。Ap智er彈tu殃re拿中：Ap脅er是tu映re處t宋yp礎(chǔ)e用愿于定駕義相銜對孔穗徑，粗即軸岸上物煤點(diǎn)光釋束大失小。周定義魄的種掠類有綠：（1驕）E倡nt纏ra振nc稠e很Pu多pi擔(dān)l堤Di淺am前et豪er較（入至瞳直稀徑）當(dāng)物腹體位膊于無信限遠(yuǎn)禽時，封可以弱選擇康它來蜘定義太相對湊孔徑（2員）I垃ma晶ge刪S禁pa蕩ce招F荷/#沾（像鋤方F亭數(shù)）物體映無論事位于聚無限葛遠(yuǎn)，泡還是淋有限自遠(yuǎn)，我都可艇以用介像方帶F數(shù)蜻定義盞相對纖孔徑棋，定虹義為柜：f透/#乞=役EF索L團(tuán)/芬EP枯D=接EF撫L潤/離(2稿y)（3伯）P份ar桌ax則ia憲l尼Wo垂rk醬in選g摔F/汁#（齒近軸欠工作窄數(shù)）定義條為f永/#預(yù)=毫1賴/居(2憐ta及nU永’)FUU’y只有長當(dāng)物包在無把限遠(yuǎn)飄時，佩像方寨F數(shù)恒才與徹近軸啦F數(shù)要相等另外癢，在佩系統(tǒng)墻中還愁有一仙個W華or駕ki導(dǎo)ng矩F港/#差(工毅作數(shù)份)，騰定義吊為f面/#前=閉1岡/膠(2鮮si疼nU堂’)目，從常定義握可看橡出三敵個“毯數(shù)”凍之間封的差索別。（4妹）O跨bj夕ec叮t媽Sp桂ac剛e隨NA屆（物駕方數(shù)祝值孔筑徑）當(dāng)物趴位于治有限治遠(yuǎn)時跪，可弓用之嘗定義吹相對互孔徑盈，其惠含義周為N憤A=閘nS從in宇(θ)，甘n為悟物方副介質(zhì)秤折射既率，θ為高欣斯邊蒼緣光池線孔原徑角旱。（5葛）F雅lo互at遞b典y奮st妄op省s競iz向e（謊由光飄闌大祖小決喜定）這是恐定義痛軸上吵物點(diǎn)隊(duì)光束故孔徑眠的另蘆一種定方法慈，即針由L杠DE濁中S惹TO禾P面濕的“除Sm介i-綿di勢am旱et此er過”大誰小來悉決定防，此涌時L借DE翁中S初TO戴P的磚半寬吸右邊幟顯示以“U佛”，旁表示勤St紐奉op各S搬ur勢fa趴ce躬的孔毒徑被脅固定繭。（6拔）O孕bj獨(dú)ec貢t設(shè)Co豬ne港A若ng室le察（物管方錐汗角）當(dāng)物殘?bào)w位忍于有耗限遠(yuǎn)房誠時，?？捎门鲚S上澤物點(diǎn)之發(fā)出棕的邊玩緣光愚線來怒定義網(wǎng)光束杰孔，馳其值趕為物風(fēng)空間候邊緣搬光線躁的半丙角，蘆單位榮度，訓(xùn)可大喘于9蒜0度UGe痰ne擱ra浙l對田話框脫中其址他功嚷能(1糠)A憲po馳di寇za那ti潑on門T悶yp旁e(吹定義車光瞳碼上光挪強(qiáng)分笑布)選項(xiàng)威：U帽ni床fo幸rm誘表示歲光瞳鋤被均寒勻照襯明；炒Ga壟us紹si栽an嶄表示掙光瞳犁上光慨振幅五擾動癥為高纏斯型灰，即嗽：只；奪Co幻玉si跑n捧cu栗be仍d表踩示光腥瞳上霉光分鼻布為鑼余弦蟻型(2襖)G辭la參ss侄C堤at性al巖og鮮s(即玻璃竿庫)ZE祖MA咱X提區(qū)供了頃德國漂Sc做ho獻(xiàn)tt片、日屢本H匹oy兇a、歲美國樹Co弄rn許in良g等忠玻璃塞生產(chǎn)定廠商嘩的玻雪璃庫品，還胃有紅盈外、莊塑料請材料濁（P潤MM波A）防、雙麗折射販材料技等內(nèi)碼建玻寄璃庫門。2.Fi乞el挺ds舟對話俱框中莊定義善視場通過歪Sy翅st翠em返→F忙ie鞋ld盲s…宵可以替打開傘視場歉定義搞對話狗框，照該對秘話框譜中首鉛先給皆出了屈視場刃種類倘定義供的四謎個選事項(xiàng)：翅角度螺（視網(wǎng)場角表）、換物高賣、近帥軸像俯高、揚(yáng)實(shí)際算像高笨；接盯著給考出了屬最多肅為1凍2的崇視場阿序號逗，即菌最多泡可定端義1芳2個常視場造，X旗-F盜ie砍ld刻與Y云-F龍ie仙ld港同時啊選用通時，婦適用喊于非史旋轉(zhuǎn)另對稱承光學(xué)斥系統(tǒng)拔，對減于旋耐轉(zhuǎn)對價稱系憑統(tǒn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āng)er呼ra就ti識on儉及S歌po悟t蒙di么ag宅ra鞠ms癢如下份圖，萄像差卻仍然碧存在黨，而流且的復(fù)MT古F沒賭在達(dá)茶到要謊求，細(xì)這時哨要換攏另一子種優(yōu)鍛化方蹤蝶式優(yōu)化岡操作盛的第白二步駕：波該前優(yōu)尼化，距設(shè)置輕如圖用波界前差生作為倦評價沈標(biāo)準(zhǔn)迅的評旨價函統(tǒng)數(shù)為狗：優(yōu)化帝后可城以發(fā)建現(xiàn)波醫(yī)前像歷差下柴降了鋒2倍此時讓其M甚TF拒的性譽(yù)能如積何呢搬？打開嘗一個喚幾何氏MT旦F（蠻因?yàn)樘仄潼c(diǎn)靜列圖顯還沒裕達(dá)到碧衍射灶極限跳，衍饅射M武TF逼的誤筋差較菌大）陣，A贏na盡ly若si飾s\攪MT汪F\棋Ge袋om席et瓶ri吉c笛MT筋F，秩然后證改變亦其設(shè)衰置，謝選M偽ax猴F棵re足qu騙en此cy廚=5卷0，氧Fi最el遺d：闊4其平喪均響鏡應(yīng)在綠30筑lp稍/m星m約棟為2丘8%綱，在論50殺lp蹈/m據(jù)m約稱為1扇7%耗，不揮符設(shè)耽計(jì)要老求，穩(wěn)還要告用M柜TF庸進(jìn)行是優(yōu)化在M證TF丑圖中泳，T灑表示兔子午虜面，洽S表押示弧狠矢面設(shè)置勺的M沾TF航優(yōu)化果評價責(zé)函數(shù)朵，其批中G氏MT近A為題“平陡均幾傘何M鎮(zhèn)TF培”操舟作數(shù)逐，O耍PG飯T為錢“大駕于”丟操作疲數(shù)優(yōu)化壤后M戒TF委可以丟達(dá)到衰要求上述綢操作述是通始過Z凝EM葛AX攀內(nèi)建追的評遮價函徒數(shù)進(jìn)磚行優(yōu)粱化操丟作的運(yùn)，我旦們也壟可以潮自建森評價遷函數(shù)隆來校吧正像壘差。例：山設(shè)計(jì)竿一望相遠(yuǎn)鏡芒物鏡稼，焦肯距f′=2查50央mm，通氧光孔鑼徑陸D=蚊40榴mm遲，視縱場角2ω=6°，虹入瞳押與物貿(mào)鏡重輩合，炭物鏡禿后棱釘鏡系五統(tǒng)的摔總厚嗽為1縣50客mm運(yùn)。要求衰：這里鞠分競別指陡的是伯軸向半球差伶、彗桐差、老0.證70形7h窮的軸南向色版差，頸這些踐在Z錘EM店AX效中沒婚有專屋門的搬像差梅控制喇操作寇，需呈要自赴已設(shè)捆置。由于停該設(shè)呢計(jì)的防相對刻孔徑破較小元，視霜場不刊大，云因此鴉可以搞采用撓簡單完的雙趴膠合眠物鏡泥，選帳擇的艱初始壁結(jié)構(gòu)員如下攏：系統(tǒng)村入瞳晨為4獄0m決m，般視場尿選0狀、2最.1顧、3哲度，刃波長化選F剝,瞞d,涼C白。其抖結(jié)構(gòu)籃如圖續(xù)，棱徹鏡已宴展開個。rd玻璃153.16K9-112.934ZF1-361.6850/150K9/球差擴(kuò)控制θ由TR否AY得到遙；由RA來GC什(樓P斑y吳=1考.0冰)→AC程OS→TA忠NG得到錦；由D炮IV黎I比轎值得重到TR兇AY：Y樹面內(nèi)致（子眾午面石）的倦垂軸悼幾何監(jiān)像差嫁；RA嘗GC：全章局光瓦線z貝方向易余弦寸值A(chǔ)C邊OS：反賣余弦剛值，宵控制時參數(shù)渾FL是AG的=1砍單位語為度忽，F(xiàn)闊LA碧G=嶺0為弧度TA液NG：正切坦值正弦蝕差控緊制由垂孕軸幾胖何像除差TR墊AY（H日y=愉1.印0,無P宇x=幫1.摸0）祖得到勁；由PI騙MH得到糾；得到PI筑MH:指狗定波隱長在塘近軸緒像平削面上峽的近歷軸像索高控制鴨軸向球色差TR磨AY拼（w鍬av泰=1仗,殘Py涉=0黑.7薪07娛1)促;TR雖AY群(哀wa晴v=蜂3,爛P奴y=獄0.抄70填71歡);DI讀VI休[華TR叉AY假(w李av舒=1姻,睛Py顛=0咐.7夏07課1)欣/蜘t苦anθ(w躲av城=2駱)]飽;DI加VI夾[不TR行AY彈(w慨a(chǎn)v咽=3帳,集Py趴=0題.7尋07蒼1)卸/箱t屯anθ(w融av朝=2泊)]捎;DI包FF辱;DI機(jī)VI屑：兩搭個操乓作數(shù)爆結(jié)果喇的商絕；DI兵FF娃：兩裂個操帥作數(shù)植結(jié)果臉的差蛇；PR顏OD兇：兩架個操延作數(shù)逃之積歸；CO展NS劇：定蟻義一棵個常礙數(shù)設(shè)置扮的控不制操兔作數(shù)宋如下嗽：將雙疼膠合套透鏡腐的曲切率半疏徑設(shè)豬為變遺量，同調(diào)整艇控制爸參數(shù)職的權(quán)孩重，悲為了您更好旺地控誘制球滔差，冶也可爸加入嬌0.夜70類71憲h處滴的控肚制參財(cái)數(shù)，屆通過他更換更玻璃竭達(dá)到總設(shè)計(jì)涌要求自建御評價終函數(shù)肉與默千認(rèn)評糖價函索數(shù)的讓比較例：范自由貍空間啄光通擁信中績光學(xué)請?zhí)炀€襪的設(shè)骨計(jì)說明邀：自娛由空暫間光振通信飛是一傍種定依向的卵點(diǎn)對役點(diǎn)通歐信，披其中豪光學(xué)燈天線柜相當(dāng)瞎于一來物鏡竿系統(tǒng)渾，對脹于接歐收端譯光學(xué)置天線挽，其廁光學(xué)冠特點(diǎn)的為：右入瞳竟直徑物大、瞎具有霜一定辛的視靠場、模相對臥孔徑巖大、峽工作蚊波長布通常個為近豬紅外噴，要光求結(jié)紙構(gòu)盡床量簡握單以搏增加蜘透過熔率。像質(zhì)候評價混時應(yīng)喜盡量呼減少焰彌散受團(tuán)圓私，光寺學(xué)分曉辨率惰與光效電探聲測器敵分辨騎率要側(cè)匹配臭；像慣差校范正時袋，要攏考慮切校正圣球差差、彗犧差、灘場曲青、像湖散，顏還要竭校正孝色差枯。設(shè)計(jì)雷要求設(shè)計(jì)恰一接薯收用化光學(xué)拴天線宏，滿拼足：桿焦距伐f狼′=梨60始mm墻，漢D比/權(quán)f序′=碌1剃/復(fù)1.盛2，侍視場疊角2扮w純=出±0統(tǒng).1扇°，元激光文波長蔬：0蛙.8仰5u語m，汗激光悼波長批漂移棗：0慢.8線2-談0.瀉88演um舅。光學(xué)觀特性湖特點(diǎn)形與像寺差校壯正要息求根據(jù)期設(shè)計(jì)蒼要求有，該蜜天線粱屬于冊一大脖相對價孔徑柱光學(xué)英系統(tǒng)拐，視盲場與瘦后續(xù)們的光桌纖直筑徑相打當(dāng)，蘿屬小順視場繞光學(xué)也系統(tǒng)禍，可瓶以采滅用望吳遠(yuǎn)物肥鏡或懷照相翁物鏡狡形式鼠，工粗作波劑長為挽近紅短外，限波長錢帶寬軋比較慶小，角為保前證足責(zé)夠透閣過率扮，天溜線片偉數(shù)要苗少，片玻璃腥可選熟無色暑光學(xué)劍玻璃沖材料犁。像差潑校正型主要遮集中宇在軸木上點(diǎn)時的單稀色像征差及但高級艘像差得，色澤差估容計(jì)不崗大，車像質(zhì)俯評價腹可以駛采用接彌散炒圓與終MT爺F指掠標(biāo)。初始吳結(jié)構(gòu)懼的選迎擇此處域我們紹選的吐初始檢結(jié)構(gòu)懸參數(shù)痰如下她：rd玻璃牌號49.249.5ZK10323.960.428.728.7ZK1074.068.2QK1-184.196.3ZF618.296.338.436.3ZF1-185.89此例左的主掠要光捉學(xué)特述性為槳：f求′=卸59咽.8馬，D既/仆f′坐=1乒/1身.2謎3，掩物位竄于無仇限遠(yuǎn)占。以下度是輸諒入?yún)鶖?shù)的勺具體扎操作橫過程做：（1退）在汪透鏡趴數(shù)據(jù)漿編輯記器中棵輸入鋪上表糊中的委半徑巾、厚奧度、咽玻璃惜材料毯數(shù)據(jù)走，孔塌徑光刪闌放君在第1個光抽學(xué)面里上，框第8面到Im猾ag剪e的距剩離可蠻以取圣為近巷軸像草距，植即用Ma免rg脂in攤al遼R羞ay扒H宗ei哭gh種t求解栗，He竭ig墓ht和Pu把pi糧l河Zo科ne均為肝零，援表示銳近軸潔。（2猛）設(shè)頁置孔鮮徑，菠點(diǎn)Ge湊n圖標(biāo)村，Ap籌er瓶tu輛re般T擴(kuò)yp石e選En稀tr膏an藥ce珠P穩(wěn)up飯il遮D質(zhì)ia與me贊te佩r，Ap扮er總tu港re趁V朵al壘ue為48。（3耕）設(shè)摸置視木場：料點(diǎn)Fi消e圖標(biāo)結(jié)，在峰視場艱輸入孟對話必框中階，選丹擇An匹gl斃e，在Y-煌Fi查el蹤蝶d框中睛加入超兩個怎視場0和0.混05，權(quán)玩重均瞞設(shè)為1。（4慨）設(shè)允置波南長：榆點(diǎn)Wa動v圖標(biāo)摧，輸詢?nèi)肴蛡€波磁長0.關(guān)82、0.臭85、0.洗88，同親時選技擇主顧波長爆（Pr筆im悉ar帽y）為0.鋼85，權(quán)尤重均授設(shè)為1。到這忙一步受，我險們的尊初始臟結(jié)構(gòu)琴就建讀立完味成了柄。其青結(jié)構(gòu)蓋參數(shù)斯如下帝圖：初始商結(jié)構(gòu)各點(diǎn)列頑圖的臣大小肯在1劫77訊um清，光營學(xué)傳去函（鵲MT饒F(tuán)）埋也很裙差，硬需要讀進(jìn)行鞏優(yōu)化沒，改啄善像銳質(zhì)。優(yōu)化釘設(shè)計(jì)該結(jié)農(nóng)構(gòu)形支式可馳以用步做變考量的福數(shù)據(jù)上有：劈燕8個水曲率燃半徑氏，6饅個空麻氣間春隔，認(rèn)必要傅時還藍(lán)可以克將玻茂璃作步為變抄量。郵要校曉正的弟像差符有6赴個，憤即球陳差、悅軸向態(tài)色差選、正戲弦差步、高障級球號差、腳色球鐵差、壯高級膽彗差慕，同豪時需瘡控制驚焦距侵。由紀(jì)于其鑄可用搜于變理量的嶼參數(shù)揚(yáng)個數(shù)罷比要生校正叨的像崖差個終數(shù)多縮慧，因限此該磁系統(tǒng)閥具有球很好去的校虛正像紡差的蘿能力怎。先只旋用8掏個曲醒率半屢徑作幣為變傅量。（1泛）使歸用Z擾EM乒AX有的缺分省評溝價函仍數(shù)進(jìn)租行優(yōu)濁化在Ed洪it蓬or眨s飯>籃Me蜂ri喪t謹(jǐn)Fu澡nc恐ti竟on打開撒評價員函數(shù)執(zhí)編輯禁器，抵選用To吸ol同s>鎖De獅fa匹ul莊t榆Me搖ri張t磨Fu澇nc野ti肝on側(cè)>劍S黑po壟t攪Ra炊di飾us漲>幕R甜in宗g=博6，再在沒第一織行前飾插入5行，算第一暈行輸汁入EF拼FL返回偏焦距惹值，戰(zhàn)第二驗(yàn)、三燦行輸慰入OP醒LT、OP管GT控制虹焦距聽范圍拔；第有四行貧輸入TT賞HI返回皆系統(tǒng)分總長現(xiàn)，第赤五行筍輸入OP畜LT控制舒系統(tǒng)雁總長優(yōu)化龜后得傲到的企點(diǎn)列匆圖與刑MT進(jìn)F圖反，像思質(zhì)已累基本聾符合切要求仇，R迅MS軌R儉ad創(chuàng)iu周s在7um防，M仿TF況在5熄0l牢p/活mm城處達(dá)45曾%（2降）自鞠建獨(dú)民立幾珍何像惑差評吧價函員數(shù)優(yōu)嶺化如前猶所述傳，要耗校正池的像倡差有礙6個妥：球差廟、軸炮向色大差、前正弦犬差、怖高級列球差轉(zhuǎn)、色效球差塞、高拼級彗盛差，摧符號闊如下倉：高級擱球差炭的定疫義：高級斑彗差花的定搖義：色球守差的員定義殘：評價績函數(shù)衫如下警：優(yōu)化際結(jié)果妖：點(diǎn)光圖大偽小在倡10貍um睡，M怨TF僵接近含30列%。六洞坐標(biāo)藥斷點(diǎn)驢、棱刻鏡的透設(shè)計(jì)有時暢我們技設(shè)計(jì)殖的系辜統(tǒng)要跟求表貫面傾盜斜或藍(lán)偏心懼，這抱時我監(jiān)們就喚需要蘇用到輕坐標(biāo)筑斷點(diǎn)競的概杯念來桂實(shí)現(xiàn)苗，比膛如我遙們要劍設(shè)計(jì)雙如下名的棱寧鏡轉(zhuǎn)駁折系稿統(tǒng)。設(shè)計(jì)約過程館：假定虎入瞳味大小練為2茶5m耗m，級位于練第一谷面上袖，視芒場及奴波長雙用默脫認(rèn)值討。輸入芽透鏡萬的參岔數(shù)：陡曲率援半徑恒10賄0，伶-1脫00國；面法1厚校4m氧m，濾面2部厚3會0；轎玻璃鄙BK券7插入盛面3重，該貫面為碰棱鏡掩的第鳥一面學(xué)，為樸平面病，曲頭率半紐奉徑為街IN步F；哄厚1倚2.惜5m臣m；羊BK踐7；臥由于哥形狀婆為方箭形還仙需對帶其進(jìn)悟行設(shè)贏置。及在面撐3的茫面型較(S皮ta筆nd瀉ar購d)復(fù)上右業(yè)擊，貓選A牲pe勝rt糞ur痰e彎>恐Ap琴er垃tu鏡re漫T惕yp帖e口>地Re爪ct握an渾gu橡la灑r態(tài)Ap話er扎tu司re爐>產(chǎn)X-江Ha胖lf婦W馳id羨th議/Y擴(kuò)-H弱al放f菜Wi究dt胖h菊>楊12腫.5將面筒3的裝通光作口徑汪類型賠設(shè)為竄矩形棱鏡規(guī)的后泛表面拉傾斜針了4叔5度田，為仿反射歲面，抹因此道需要要加入脅坐標(biāo)自斷點(diǎn)跪。坐燥標(biāo)斷榮點(diǎn)面庸只對頂它后倆面的堤各面弦產(chǎn)生控作用瓦，為徒了使僵棱鏡體的后存表面機(jī)傾斜瘋，坐柏標(biāo)斷必點(diǎn)面際應(yīng)加肥在其山前，俘為第室四面辣。右瓦擊面枯4的嬸面型虎，選誦Ty校pe全>S腎ur炒fa款ce共T齒yp斯e>取Co葛or以di尤na奏te翁B我re盛ak坐標(biāo)悶斷點(diǎn)靠面的侵厚為賺0，閃因?yàn)檑櫟鲀S用于孤棱鏡業(yè)的后件表面鑼，與作棱鏡跨后表賤面重待合。房誠在面遭4的滲Ti門lt奮a煌bo鑄ut己X綠輸入雷-4允5，牙表明嚼傾斜分45序度坐標(biāo)憤斷點(diǎn)上面后姿的面旱5為怖棱鏡農(nóng)后表竭面，榮半徑按IN乏F；湯厚度球0；翁玻璃喜MI扔RR燦OR感；通棟光口旦徑類昨型與修面3偷類似陵，只碼是Y皆-H陶al揉f桃Wi賀dt企h設(shè)蒙為1請7.縣7為了哄使光殼線經(jīng)激過面啞5后它發(fā)生僑90企度的島轉(zhuǎn)折反，需漿要再磚加入船一個蓮坐標(biāo)蛾斷點(diǎn)龜面，唐序號靈為6蜂，設(shè)詢置與姥面4贊的設(shè)樸置類坑似，劍只是妻厚度賺設(shè)為絕-1報(bào)2.搶5(常到棱拖鏡下立表面尊的距哀離)面7恐為棱葵鏡下誤表面扔，通睜光口加徑與綢面3訪相同霜。整殼個設(shè)畝置如妻下圖孫：注意夢：坐獲標(biāo)斷召點(diǎn)面訓(xùn)通常道是成災(zāi)對出因現(xiàn)，苦且其劃后的笑厚度第及曲當(dāng)率的咽符號衫會改也變，斜通?？〉囊?guī)工則是路奇數(shù)緒對坐員標(biāo)斷詢點(diǎn)后離的符條號改污變，佩偶數(shù)暈對后凍的符楚號不凈變(尤相對軋于沒耳有坐覽標(biāo)斷齊點(diǎn)時壤情形僑)涉及耍到棱占鏡等辜形狀描復(fù)雜筋的成良像系溜統(tǒng)時戶，更洽好的閣方法弓是使氣用混復(fù)合模測式，咳即將匙棱鏡貫等多固面體郵作為逃非序蛾列元勿件，佛用P符OB圍文件境定義穩(wěn)其形號狀，礎(chǔ)這樣畜更簡加潔些畫。如濕下面段的分士光棱諸鏡：這是壇上述季分光撕棱鏡錘的透宵鏡編戰(zhàn)輯表峽，可籍以看校出這肆里沒粒有用類坐標(biāo)尾斷點(diǎn)賢，而哀是用泉的非賺序列地元件七.撒溫?fù)u度分沖析、浩多重性結(jié)構(gòu)紗、無峰熱設(shè)巖計(jì)溫度激及壓榜力的僑變化留會引宅起玻漠璃的連折射算率、礎(chǔ)曲率奔半徑項(xiàng)、厚合度的總變化朵，這愚些參思數(shù)的泉變化業(yè)將引聯(lián)起成壓像質(zhì)器量的拍波動學(xué)，因貪此需史要對定設(shè)計(jì)索好的竊結(jié)構(gòu)收進(jìn)行況溫度銜和壓擠力分凝析，逗分析組中用狐到的杠方法象是多手重結(jié)批構(gòu)，棚設(shè)計(jì)既不受鉆溫度吩影響算的結(jié)踢構(gòu)就揉是無呆熱設(shè)炮計(jì)下面節(jié)以S停am朗pl聰es述>S洽ho陜rt存C潛ou掩rs臘e>怪sc父_t問em系p1趙為例顛說明致熱分川析過顧程首先享查看潔一下巷BK中7玻夕璃的茄折射沫率數(shù)鴉據(jù)(引An灑al蛛ys廣is去>抬G樸la鏟ss黎a吉nd挽G城ra只di鐵en竹t分In陳de寒x旅>麻Di屬sp積er恰si橡on博D槐ia波gr紙am瘡>闊T悶ex列t述,鴿選B期K7沒玻璃梁)標(biāo)態(tài)漠下（巷20℃，1寺個大弓氣壓隔）B粘K7豎在波概長0抄.4慎86棉um惜的折災(zāi)射率鑼為1葉.5瓦22斜38蹦59春，注告意s俘c_捏te凈mp華1的陶EF瞞L為譜10濤0，桑且有鼓一個的為求郵解近單軸焦誼點(diǎn)位孟置的勺面4先來寨看看帖在真憤空中桿透鏡鍋有什浪么變蛙化，削選S喚ys赤te骨m>張Ge天ne逮ra啦l>過En答vi療ro偏nm背en場t將“謀Us超e腐Te侄mp盈er忽at論ur遣e,翼P央re倚ss買ur承e”掌選中氣，注瓣意其絡(luò)默認(rèn)明值是沖20爺,芹1，煤此時習(xí)折射粘率、戶后焦唐點(diǎn)、艷有效娛焦距桂都沒棉有變?nèi)富缓竺皩急TM內(nèi)改為券0，哀此時狹后焦刻點(diǎn)位腦置變安了，者而且櫻EF粗L下短降了抹約0字.1霞%。繡這就跌說明短了壓魄力對劉透鏡喜的影算響。再讓堂我們核看看停溫度帆變化蘭的情坡況，任先將部壓力癥設(shè)為氏1個背大氣舟壓。家然后拍用M守CE獄定義雷兩種旋結(jié)構(gòu)厚，每恥種結(jié)透構(gòu)對旁應(yīng)一范個溫挎度。虹有兩管種方啟法實(shí)倉現(xiàn)：方法際1：增加竹第二椒種結(jié)瓦構(gòu)(碰Ed蘭it斜or父s蘇>嶼Mu饒ti縱-C證on齡fi求gu價ra是ti辮on棍>穗E旦di西t塔>聞In穴se逗rt碌C突on克fi酬g)增加康七個取操作萌數(shù)(護(hù)TE污MP鏟、3球個C及RV趕T(尋1,凡2召,蓄3)植、3滲個T筍HI蓮C(喪1,盜2囑,乓3)捏)設(shè)置歉TE劇MP自1鵝為2咳0，滿TE賓MP愚2險為1隨00對結(jié)營構(gòu)2火的2澤-7減操作掀數(shù)增優(yōu)加“芹Th湯er涂ma垮l行Pi侄ck淚U志p”方法貴2（柴用M鵲ak鹿e郵Th胳er亂ma到l）疑：在M撇CE擱>箏T需oo凱ls濕>悟M胞ak佩e漆Si偶ng插le瘋C別on愿fi弓g，宮先將雄方法秋1設(shè)胸置的吃結(jié)構(gòu)客清除然后慰選T井oo刮ls仔>縫A鋤ut勻o桑Th滋er傅ma睡l…罰，將郊Nu共mb心er嫁o妻f漠th怪er諷ma千l英co現(xiàn)nf遮ig撇ur衡at蝕io沃n設(shè)幕為1晃；M酷in聰T愉em炊p：娘10趙0；蹄Ma峽x弄Te拖mp誦：1銹00假設(shè)飯透鏡廳支架椒為鋁翼材，報(bào)其熱矛膨脹稅系數(shù)唐為2恢3.木50國×1標(biāo)0^亡-6亦，在介LD葬E中鏟的面提3的法TC辰E中姨加入鐘23利.5用C逼tr插l+槍A在瓶兩種銀之間坐轉(zhuǎn)換盛，查性看參岡數(shù)變造化情胃況。書EF枯L、隨Ra默di榨i、敘Th擴(kuò)ic坊kn緣瑞es載s都荷有變盯化。進(jìn)行戒熱性潔能分緞析，拔在分暮析之沒前要昆固定脾像面驅(qū)，因砍此將籮面4融刪除烤。用亞Ct驗(yàn)rl夜+A察查看許兩種陸結(jié)構(gòu)合的點(diǎn)嚷圖與距光程滋圖，虧可以側(cè)發(fā)現(xiàn)恨：點(diǎn)感圖的姻RM碑S在標(biāo)3與下11持之間準(zhǔn)變化而O吼PD當(dāng)在0煎.5拾、2備波長貌之間置變化無熱咽設(shè)計(jì)世方法：（達(dá)1）按重新饅優(yōu)化易透鏡量，使泄其在眉各個按結(jié)構(gòu)宮之間忠平衡衫；（脖2）泳用熱藍(lán)膨脹戴系數(shù)挨更好葬的材憤料；數(shù)（3店）用洽更好砌的玻駁璃（1弱）重成新優(yōu)削化設(shè)鍛計(jì)打開繪評價思函數(shù)旁編輯棗表(暑F6邁)，們De挖fa頃ul全t央MF苗>白R遣MS芬,我wa犬ve御fr趨on仇t,涼c煤en服tr騾oi丘d，得不用火邊界像控制情，得裹到兩裕個結(jié)檔構(gòu)的凳MF初，值喝為0桿.3較14粱。在跪CO嚷NF舍1雖中的切DM榆FS假前插摟入E搏FF來L，秀Ta燃rg出et客1紙00藝,振we窄ig儀ht副1針，然石后在嘆MC戲E中桶定義怪co拘nf皇ig脹1最的3舊個C躁RV悔T為地變量優(yōu)化瘋，M警F下需降到辮0.把19券，O驕PD蝕在±要1個掩波長錯，說不明溫說度的橋變化映已經(jīng)門得到京了一傾些平諷衡。（2繁）選撐用膨副脹系形數(shù)小無的材建料將面托3的鴉TC川E設(shè)捉為變