"Zemax初级教程是一份针对光学系统设计的入门手册,旨在帮助初学者使用Zemax软件进行光学系统的设计和练习。该手册由蔡长青同学完成初版翻译,并在Zemax E.E. 7.0上进行了测试。黄晓龙同学随后进行了校稿和独立检验,确保内容适用于Zemax E.E. 8.0版本。手册包括七个习作,涵盖了从单镜片设计到更复杂的光学系统,目的是提升团队成员对光学系统设计的掌握能力。"
在Zemax初级教程中,学习者将逐步了解并掌握以下关键知识点:
1. **启用Zemax**:学习如何启动和操作Zemax软件,熟悉基本界面和功能。
2. **输入参数**:学习如何设定波长(Wavelengths),如在系统菜单下选择并输入不同波长的数据,例如可见光谱中的特定波长。
3. **镜头数据编辑器(Lens Data Editor, LDE)**:了解LDE的作用,如何在其中定义镜片类型、数量、曲率半径、厚度、尺寸和位置等关键光学参数。
4. **光线扇(Ray Fan)**:学习如何生成光线扇图,这是一种展示光线通过光学系统路径的可视化工具。
5. **光程差(OPD)**:理解OPD的概念,它是评估光学系统中光线相位差的度量,对于优化设计至关重要。
6. **斑点图(Spot Diagrams)**:学习如何创建和分析斑点图,斑点图用于评估光学系统的成像质量。
7. **厚度解决(Solve for Thickness)**:掌握如何利用Zemax自动计算镜片厚度以达到最佳设计。
8. **变量定义与优化(Variables)**:学习如何定义设计变量,以及如何执行简单的光学设计优化,以改善系统性能。
9. **多配置激光束扩展器**:在习作五中,会涉及到如何设计和分析这种复杂光学系统,用于扩大激光束的直径。
10. **折叠镜(Fold Mirrors)与坐标变换(Coordinate Breaks)**:在习作六中,学习如何处理光线在系统内部的反射以及坐标转换。
11. **额外数据编辑器(Extra Data Editor)与二进制表面优化**:习作七介绍了如何使用Extra Data Editor来添加自定义数据,以及如何利用二进制表面进行优化,这是实现高级光学设计的关键技巧。
通过这些习作和练习,初学者可以逐步熟悉Zemax软件,理解光学系统的基本原理,并能够设计和优化简单的到复杂的光学系统。教程的目标是提高团队成员对光学设计的整体理解和技能水平,以便在实际项目中应用。