Zemax光学设计实验讲义：透镜参数与光源设置

"Zemax光学设计实验讲义，由范长江老师指导，属于浙江师范大学数理与信息工程学院。Zemax是一款强大的光学设计和照明分析软件，支持sequential和Non-Sequential模式，具备优化和公差分析功能。" Zemax是一款在Windows环境下运行的光学设计软件，由Focus Software Inc.开发，广泛应用于光学组件设计和照明系统分析。其用户界面友好，操作方式类似Windows，提供多种视窗供用户执行不同任务，如透镜资料编辑器（LensData Editor, LDE）用于输入和编辑透镜参数。 在Zemax中，透镜参数设置是设计的核心部分。每个光学表面可以通过以下参数定义： 1. `Surf: Type`：定义表面类型，如球面、柱面、非球面等。 2. `Comment`：可选的注释字段，用于记录额外信息。 3. `Radius`：设定曲率半径，无穷大表示平行光，数值表示点光源距离。 4. `Thickness`：相邻表面之间的距离，可以是透镜的中心厚度或透镜间的间隔。 5. `Glass`：指定材料，如玻璃、镜子等，未指定则默认为空气。 6. `Semi-Diameter`：光束在通光面上的半径。 7. `Conic`：非球面系数，用于描述曲面形状。 光源参数设置同样关键： 1. `Gen`：设定入口瞳直径，用于点光源或平行光。 2. `EntrancePupilDiameter`：入射光斑大小。 3. `ObjectSpaceNA`：入射光的数值孔径。 4. `Fie`：描述不同高度下的入射情况。 5. `Wav`：指定光源的波长。 6. `Lay and L3d`：显示平面图和3D视图。 7. `Spt`：弥散斑大小，衡量成像质量。 8. `Mtf`：传递函数，直接影响分辨率。 9. `Pre`：展示所有参数的汇总表。 在设计完成后，用户可以通过Analyze视窗查看设计结果，包括像质评估、光线追迹、光强分布等，从而优化光学系统性能。此外，Zemax还提供了优化工具，可以自动调整参数以达到预设的目标，同时进行公差分析以评估系统对制造误差的敏感性。这使得Zemax成为光学设计工程师的强大工具，能处理复杂光学系统的设计挑战。