光学设计是现代科技中的关键领域,它涉及光学系统的设计、分析、优化和制造过程。本文将重点介绍几种流行的光学设计软件:ZEMAX、CODE V 和其他工具,如OSLO、LENSVIEW、SOD88 和 ASAP。
首先,ZEMAX由美国焦点软件公司开发,专为光学组件和照明系统设计而生。它支持Sequential和Non-Sequential设计,区分了不同的版本:SE(标准版)、XE(完整版)和EE(专业版)。ZEMAX的特点显著,包括:
1. 分析功能强大:通过对话窗口提供多样的图形分析,支持多种格式输出,如BMP和JPG,以及文本文件。用户可以直观地评估光学性能。
2. 优化工具:表栏式 merit function 参数输入和对话窗式的预设功能使得用户能够灵活定义优化策略,有多种优化算法可供选择。
3. 公差分析:同样采用表格形式输入和预设Tolerance参数,方便控制设计精度。
4. 报表输出:软件能生成丰富的图形报表,便于数据记录和分享。
其次,CODEV是Optical Research Associates的旗舰产品,以其卓越的性能和广泛的分析功能著称。该软件包括但不限于:
- 多层次像差分析:包括三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数等基础测量,以及高级选项如五级像差系数、高斯光束追踪、衍射光束传播等。
- 独特的特性:如部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等,体现了其在复杂光学设计中的深度。
- 持续创新:CODEV在历史中不断升级,如变焦结构优化、环境热量分析、公差分析方法的改进等,满足用户对高性能和精确度的需求。
- 客户定制:允许用户自定义优化策略和高级功能,如干涉和光学校正等。
CODEV因其技术领先和广泛的应用范围,被全球政府机构、高校和光学产业界广泛采纳,且在中国市场有北京理工大学光电工程系作为服务中心,进一步加强了其在全球的地位。
ZEMAX和CODE V是光学设计领域中的两大利器,它们各自拥有强大的分析和优化能力,以及不断进化的功能特性。了解和掌握这些软件,对于光学工程师来说至关重要,它们可以帮助设计师在设计过程中提高效率,确保光学系统的性能和质量。同时,其他软件如OSLO、LENSVIEW、SOD88 和 ASAP也有各自的专业领域和优势,具体选择应根据项目需求和技术背景来确定。