ZEMAX光学设计初学者指南

"ZEMAX使用说明手册是一份适合新手的光学设计入门教程，全面涵盖了软件的菜单功能和计算原理，包括多个实例教程，如单透镜、双透镜、牛顿望远镜等，以及详细介绍了分析菜单中的各种图像和性能评估工具，如外形图、特性曲线、MTF、PSF、波前分析、RMS、照度、像分析等，同时也涉及了色差和畸变等高级主题。" ZEMAX是一款强大的光学设计软件，用于模拟和优化光学系统。本手册针对初学者，提供了一个逐步学习的路径。首先，它介绍了ZEMAX的基本界面和操作约定，让新用户能够熟悉软件环境。然后，通过一系列逐步指导的教程，例如设计单透镜、双透镜系统以及复杂的光学配置如牛顿望远镜和施密特—卡塞格林系统，帮助用户掌握基本的光学元件布局和优化技巧。 在分析部分，手册详细阐述了如何利用ZEMAX进行系统性能评估。文件菜单、编辑菜单和系统菜单的功能说明帮助用户管理项目和设置参数。分析菜单是手册的核心部分，其中包含： 1. 外形图：展示光学表面的形状和位置。 2. 特性曲线：分析透镜的光强分布和特性。 3. 点列图：显示光线通过系统后的分布情况。 4. MTF（调制传递函数）：衡量系统分辨率的关键指标，包括离焦MTF和与视场的关系。 5. PSF（点扩散函数）：揭示成像系统的点扩散效果，包括FFT和惠更斯方法的计算。 6. 波前分析：通过波前图和干涉图理解光学系统的波前失真。 7. RMS（均方根）：评估系统在不同条件下的波动，如视场、波长和离焦的影响。 8. 包围圆能量：分析能量分布，包括衍射和几何法。 9. 照度：研究系统照明均匀性和渐晕效应。 10. 像分析：涵盖几何像和衍射像，以及色差和畸变的分析。 此外，手册还涵盖了色散图、波长和内透过率的关系等高级话题，帮助用户深入理解光学系统中的色度问题。 通过这份手册，ZEMAX的新手用户将能够逐步掌握光学设计的基本概念和实践技能，从而在实际应用中实现高效的光学系统设计和优化。