ZEMAX光学设计软件：相对照度与像分析详解

"该资源主要涉及的是光学设计和分析，特别是使用ZEMAX软件进行光学系统设计的操作。其中，相对照度是讨论的重点之一，它与光学系统的均匀照明、像差、色差等因素密切相关。此外，还涵盖了ZEMAX软件的各种分析功能，如MTF、PSF、波前分析、照度分布等。" 在光学设计中，相对照度是一个重要的概念，用于衡量在特定视场条件下，像平面上的局部照度相对于理想均匀照明情况的比例。在标题提到的“相对照度-head_first_pmp_中文_高清_(第三版)”中，这一概念被深入探讨，目的是理解并计算均匀照明物体（朗伯体）的相对照度，这涉及到径向视场坐标的影响。计算时，会考虑各种光学因素，包括变迹、渐晕、孔径、像差、F#的变化、色差、像面形状、入射角，以及非偏振光的偏振效应。具体方法基于M.Rimner在SPIE论文中的"Relative Illumination"，并扩展到变迹法、透过率和偏振效应。 ZEMAX是一款强大的光学设计和分析软件，其教程涵盖了一系列光学系统的设计，如单透镜、双透镜、望远镜等，并提供了详细的分析工具。在分析菜单中，用户可以找到各种性能指标的计算和可视化方式，例如： - **外形图**：显示系统光学表面的形状和位置。 - **特性曲线**：用于评估系统的光斑特性。 - **点列图**：显示单个光线或一组光线通过系统后的聚焦情况。 - **调制传递函数(MTF)**：衡量系统的分辨率能力，包括离焦MTF和MTF曲面。 - **点扩散函数(PSF)**：表示理想点源经过系统后的成像质量。 - **波前**：用于分析波前误差，包括波前图和干涉图。 - **均方根(RMS)**：作为视场、波长和离焦量函数的RMS误差。 - **照度**：包括相对照度的计算，渐晕图，以及XY方向和二维面的照度分布。 - **像分析**：提供几何像和衍射像的分析，包括畸变、色差等。 - **计算**：如光线追迹和塞得系数，用于优化系统性能。 这些工具使得设计师能够全面评估光学系统的性能，并进行必要的优化。对于理解和优化光学系统，掌握ZEMAX的这些功能至关重要，尤其是在处理相对照度这类复杂光学问题时。