内容发布更新时间 : 2024/5/16 2:44:02星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

ZEMAX软件学习报告

摘要：目前我对ZAMAX光学设计软件进行了初步入门学习，简单了解了ZEMAX光学设计软件的实际运用的几个例子，以及对其步骤进行了详细理解。对其分析和运用过程的问题进行阐述。

关键词：zemax 运用例子 使用问题

引言：

ZEMAX是美国 Radiant Zemax 公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算sequential（序列性）及Non-Sequential（非序列性）光学设计的软件。

ZEMAX光学设计程序是一个完整的光学设计软件，是将实际光学系统的设计概念，优化，分析，公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。包括光学设计需要的所有功能，可以在实践中对所有光学系统进行设计，优化，分析，并具有容差能力，所有这些强大的功能都直观的呈现于用户界面中。ZEMAX功能强大，速度快，灵活方便，是一个很好的综合性程序。 ZEMAX能够模拟连续和非连续成像系统及非成像系统。

ZEMAX 能够在光学系统设计中实现建模、分析和其他的辅助功能。 ZEMAX 的界面简单易用， 只需稍加练习， 就能够实现互动设计。ZEMAX 中有很多功能能够通过选择对话框和下拉菜单来实现。同时，也提供快捷键以便快速使用菜单命令。手册中对使 ZEMAX 时的一些惯用方法进行了解释，对设计过程和各种功能进行了描述。

ZEMAX目前已经是被光电子领域熟知的光学设计的首选软件。该软件拥有两大特点，就是可以实现序列和非序列分析。在全球范围内，这款软件已经被广大的应用在设计显示系统，照明，成像的使用系统，激光系统以及漫射光的设计应用方面。

一、ZEMAX光学设计软件运用实例：

1、单透镜（a singlet）：

主要运用ZEMAX光学设计软件设计了一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃的单透镜。

首先我对波长和镜片数据进行了录入，生成了光线特性曲线图。

第二步对光线特性曲线进行了优化，通过动态调整特定镜片数据（选择边缘光高），纠正其离焦。生成新的光线特性曲线。

第三步对图像进行了进一步的优化，通过对第1面的半径、第2面半径以及第2面的厚度上设置变化的标志（Ctrl+Z），称为变量，这些变量可以用离焦来补偿球差。同时对镜片定义一个评价函数（理想的镜头评价函数应为0）。

然后对工具（TOOl）中的最佳化进行自动最佳数值设定，得到无缺省评价函数的光线特性曲线。

最后将焦距变化图变化以及多色光焦点漂移（Chromatic Focal Shift）图展示出来。

此时一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃的单透镜运用ZEMAX完成基本设计。这次设计对ZEMAX输入波长和镜片数据，生成光线特性曲线（ray fan），光程差曲线（OPD），和点列图（Spot diagram），确定厚度求解方法和变量，进行简单的优化这几个方面进行了学习。