Zemax中的序列与非序列光线追迹模式解析

"这篇文档详细介绍了Zemax光学设计软件中的序列模式和非序列模式的差异以及如何在非序列模式下创建光学系统。" 在光学设计领域，Zemax是一款广泛使用的软件，它提供了两种主要的光线追迹模式：序列模式和非序列模式。这两种模式各自有其独特的应用场景和特点。 序列模式主要用于设计成像和离焦系统，如相机镜头和望远镜。在序列模式下，所有光学表面按顺序排列，每个面的编号从#0开始递增。光线只能与每个面相交一次，并且沿着光轴按照面的编号顺序前进。在序列模式中，光线只在反射镜表面反射，而折射面发生部分反射时，通常是为了计算折射能量。此外，每个面拥有独立的局部坐标系，其厚度参数基于前一个面的位置。 相比之下，非序列模式则适用于非成像应用，如照明设计和杂散光分析。在这个模式下，结构元件可以从CAD程序导入，允许更复杂的几何布局。光线可以多次与同一物体相交，且不受特定顺序限制。非序列模式下，每个物体都参照全局坐标系，使得追踪复杂系统中的反射和折射更为灵活。此外，非序列模式还能处理部分反射，被称为光线分束。 非序列系统分析的关键工具是探测器光线追迹，它提供位置空间和角度空间的数据，适合分析相干和非相干光线的分布。同时，混合模型允许在一个系统中同时使用序列和非序列光线追迹。 创建非序列光学系统的过程包括： 1. 进入非序列模式，通过界面设置进入非序列光线追迹环境。 2. 设定系统参数，如波长和单位。 3. 创建光学元件，例如反射镜。文中演示了如何创建一个抛物面反射镜并配置其参数。 4. 建立光源模型，这里使用了灯丝光源，并将其放置在抛物面的焦点上以获得平行光束。 5. 调整光源的方向，通过旋转光源使其沿所需轴线定向。 Zemax的序列和非序列模式为光学设计师提供了强大的工具，以适应各种复杂的光学设计需求。理解这两种模式的区别及其在实际应用中的运用，对于优化光学系统性能至关重要。通过熟练掌握Zemax，设计师可以有效地模拟和优化从成像到照明等各种光学系统。