Zemax软件优化：AU纳米颗粒等离激元电子能损谱计算与透镜设计基础

在本篇关于中可优化前设置的文章中，作者探讨了如何使用Comsol软件来计算金(Au)纳米颗粒的表面等离激元电子能量损失谱。文章首先介绍了透镜设计的重要性，强调随着技术的进步，透镜设计已经成为光学工程领域的基础课程，尤其对于企业招聘光学工程师时的技术评估至关重要。课程以Zemax软件为核心，针对初学者，涵盖了从几何光学基础知识到实际操作技能的学习。 1.1.1透镜设计的背景与目的 透镜设计课程的目标在于教授学生基本的光学原理和设计技巧，如几何光学、光路分析、以及使用Zemax软件进行实际操作。学生需要具备一定的数学基础，包括代数、三角学、几何以及简单的微积分知识。 1.1.2课程内容与技术要点 课程内容包括三个核心技巧： - 入门指南：学习近轴光线轨迹方程，理解一级和三级像差，如有效焦距、像位移、球差、彗差等。 - 设计规则：掌握命令输入、变量选择、评价函数和优化方法，以及设计分析。 - 基本定律：理解透镜设计中的参数如曲率、厚度、折射率等，并能选择合适的起始设计并制定操作策略。 图1.1展示了这些入门技巧的应用实例，如拉格朗日不变量、轴向和横向色差等。而图1.2则通过对比两个透镜系统，强调了基本结构设定对透镜性能的影响，即使物距和焦距相同，不同的设计质量会导致不同的像质效果。 1.2.1基本结构设定对比 文章重点提示，在实际设计中，比如图1.2所示的系统a和系统b，虽然初始参数相似，但通过对光路的深入理解和设计优化，可以显著提升透镜的性能，减少像差，从而实现更高质量的成像或特定的光学效应。 这篇文章不仅介绍了透镜设计的基本概念和技术，还特别强调了使用Comsol软件在计算纳米颗粒表面等离激元电子能量损失谱中的应用，这对于从事光学研究或设计工作的工程师来说具有重要的实践指导价值。通过掌握这些技巧和理论，学生能够更好地理解和应用透镜设计原则，以满足实际应用中的需求。