Zemax非顺序系统设计实战指南

"这篇教程是关于Zemax非顺序系统设计的详细指南，旨在补充Zemax官方手册中关于非顺序部分的不足。通过本教程，学习者将了解到如何创建和分析一个简单的非顺序光学系统，包括设置基本系统属性、添加光源、反射镜和透镜，并追踪分析射线以得到光学系统的照度分布。" 在光学设计领域，Zemax是一款强大的光线追迹软件，通常用于设计和优化序列光学系统。然而，"非顺序"功能则允许用户处理那些不遵循直线传播规则的光学现象，如散射、反射和非共轴光路等。本教程的核心内容主要分为以下几个方面： 1. **设置基本系统属性**：创建非顺序系统前，需要定义系统的基本属性，如工作距离、空间坐标系统、光源类型等。在这个例子中，系统包含一个点光源，一个抛物面反射镜和一个平凸透镜，它们共同作用于一个长方形的光管。 2. **添加光学元素**：在Zemax中，用户可以添加各种光学元件，如光源、反射镜、透镜等。非顺序模式下，用户需要指定每个元件的几何形状、材质以及光学特性。在这里，点光源模拟发射光线，抛物面反射镜用于聚焦光线，平凸透镜则用于耦合光线进入光管。 3. **布局设计**：根据需求，用户需要在Zemax环境中布置这些光学元件，形成完整的光学系统。在这个例子中，布局图描绘了各元件的相对位置和光路走向。 4. **追踪分析射线**：在设置好系统后，Zemax可以追踪射线穿过系统，记录其行为。通过对探测器上的射线进行分析，可以得到不同位置的辐射照度分布，这对于评估系统性能至关重要。 5. **切换到非顺序模式**：在Zemax中，用户需要将软件切换到非顺序模式才能进行此类设计。这可以通过点击菜单栏的“文件”>“非顺序模式”来实现。在非顺序模式下，编辑器窗口将显示非顺序组件编辑器，而非传统的序列系统使用的镜头数据编辑器。 6. **理解编辑器变化**：在非顺序模式下，非顺序组件编辑器取代了序列模式下的镜头数据编辑器，这意味着用户现在可以编辑和管理非顺序光学元件，而不仅仅是序列系统中的透镜和反射镜。 本教程通过实际操作步骤，详细展示了如何在Zemax中构建和分析非顺序光学系统，对于理解和掌握非顺序光学设计具有很大的帮助。学习者通过跟随教程，不仅能了解Zemax的非顺序功能，还能加深对光学系统设计原理的理解。