Zemax光栅模拟与应用

"Zemax光学设计软件用户手册" Zemax是一款强大的光学设计软件，它用于模拟和分析各种光学系统，如衍射光栅表面的建模。衍射光栅表面是光学设计中的一个重要元素，它可以模拟直线型光栅，其线条与局部X轴平行。光栅间隔\( d \)是光栅的特征距离，通常以微米为单位。当光线射到光栅上时，会发生折射，遵循等式\( \sin\theta_1 = \sin\theta_2 - \frac{M\lambda}{d} \)，其中\( \theta_1 \)和\( \theta_2 \)分别是入射角和折射角，\( M \)是衍射级数，\( \lambda \)是波长，\( n_1 \)和\( n_2 \)分别是光栅前后介质的折射率。 光栅表面的形状可以是平面、球面或圆锥面，其前介质可以是空气、玻璃或其他材料。Zemax使用线对/微米（与系统单位无关）来描述光栅的刻条间隔和衍射级次。值得注意的是，如果光栅间隔过小或者光栅周期过大，导致光线无法满足光栅条件，软件会显示"Ray missed surface"的警告。 Zemax中文手册提供了详细的操作指南，包括用户界面介绍、常用快捷键、习惯用法和定义等。用户界面包含各种窗口，如主窗口、编辑窗口、图形窗口和文本窗口，以及相应的操作方法。手册还涵盖了光学设计的基本概念，如角放大率、入瞳直径、有效焦距、视场角、数值孔径、曲率半径等。 在设计教程部分，用户可以从基础的单透镜设计开始，逐步学习双透镜系统和牛顿望远镜等更复杂的光学系统设计。这些教程旨在帮助用户逐步掌握Zemax的使用技巧和光学设计原理。 Zemax虽然能够模拟光程偏离，但并不支持光栅的效率和相对透过率等特性。对于需要这些特性的高级分析，可能需要借助其他专业工具或进行额外计算。总体而言，Zemax是一个强大且全面的光学设计平台，适用于从初学者到专业人士的各种光学设计需求。