zemax基本介绍和操作精讲
ZEMAX光学设计软件操作说明详解
ZEMAX光学设计软件操作说明详解Zemax是一种光学设计软件，它提供了丰富的功能和工具，用于设计和优化光学系统。
以下是对Zemax光学设计软件的操作说明的详细解释。
工具栏是软件的快速访问工具。
其中包含了一些最常用的工具按钮，例如放大、缩小、旋转和平移视图等。
您可以通过单击这些按钮来快速执行相应的操作。
设置和属性面板是对光学系统进行设置和属性调整的地方。
您可以在设置面板中设置光源的参数，例如光强和颜色。
在属性面板中，您可以对每个光学元件的属性进行调整，例如位置、形状和材料属性等。
三维视图是用于可视化整个光学系统的地方。
您可以在这里查看光线的传播路径、光束的参数和各个光学元件的位置。
通过旋转、缩放和平移操作，您可以查看整个系统的不同视角。
在操作Zemax时，您需要先创建或导入光学设计文件。
然后，按照以下步骤进行操作：2.双击光学元件或在属性面板中进行设置，例如位置、孔径、曲率和折射率等。
3.在设置面板中选择光源类型和参数，并将其添加到光学系统中。
4.在光学系统中添加或删除光学元件，例如透镜、镜面和光学器件等。
5.使用光线追迹工具来模拟光线在光学系统中的传播，并分析光线的参数，例如入射角、焦点位置和光强分布等。
6.使用优化工具来调整光学元件的参数，以优化光学系统的性能，例如最小化像差、最大化光束质量和最优化焦点位置等。
7.最后，可以通过三维视图和结果分析面板来查看和评估整个光学系统的性能和效果。
需要注意的是，Zemax是一种强大的光学设计软件，操作较为复杂。
在使用之前，建议您先阅读官方提供的操作手册和教程，熟悉软件的功能和操作方法。
此外，良好的光学基础知识也是操作Zemax的前提。
以上是对Zemax光学设计软件操作说明的详细解释。
希望能帮助您理解和使用这一软件。
《Zemax教程》课件
二次开发与定制功能
二次开发接口
Zemax提供二次开发接口，允许用户开发定制功能和插件，扩展 软件的功能范围。
定制界面和工具栏
用户可以根据自己的需求，定制界面的布局和工具栏，以及添加自 定义的工具和按钮。
集成第三方软件
通过二次开发接口，用户可以将Zemax与其他软件集成，实现数 据共享和协同工作。
《Zemax教程》 PPT课件
目录
CONTENTS
• Zemax软件简介 • Zemax基础操作教程 • Zemax光学设计实例教程 • Zemax光学仿真与性能评估 • Zemax高级功能教程 • Zemax常见问题与解决方案
01 Zemax软件简介
软件背景与发展历程
创立背景
为了解决光学设计中的复杂问题 ，Zemax软件于1997年诞生。
移动对象
使用鼠标拖动对象。
旋转对象
使用鼠标中键拖动对象。
缩放对象
使用滚轮或“+”和“-”按钮进行缩放。
文件类型与管理
.zmx
Zemax设计文件，包含光学系统的 所有信息。
.zdl
Zemax数据文件，包含光学系统的一 部分信息。
文件类型与管理
• .zpl：Zemax脚本文件，用于自动化任务。
文件类型与管理
发展历程
经过多年的研发和改进，Zemax 已经成为业界广泛认可的光学设 计软件。
软件特点与优势
01
02
03
高效性能
Zemax提供了强大的计算 引擎，能够快速进行光学 性能分析和优化。
用户友好
软件界面直观，易于学习 和操作，降低了使用门槛 。
全面功能
Zemax提供了从光学系统 设计到分析评估的完整解 决方案。
ZEMAX软件基础介绍教学文案
Z E M A X软件基础介绍Zemax软件的介绍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及Non-Sequential的软件。
ZEMAX 有三种不同的版本：Standard 标准版（原SE）；Professional 专业版（原EE）；Premium 旗舰版（原IE）。
1主要特色1.1分析提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP， *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt。
1.2优化表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用，诸如Local Optimization可以快速找到佳值，Global/Hammer Optimization可找到最好的参数。
1.3公差分析表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义。
1.4报表输出多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。
2应用领域含括Projector，Camera，Scanner，Telescope，光纤耦合，照明系统、夜视系统等。
Zemax 软件的界面1 Zemax 软件的工作窗口Figure 1 Zemax 默认的工作窗口 2 Zemax 透镜数据编辑器（LDE ）2.1 表面类型Zemax 在标准面型下有平面、球面和二次曲面等选项。
LDE 的Surface Type （表面类型）栏分为两列，左边一列分为OBJ 、STO 和IMA 三行，它们分别对应物面、光阑面和像面；右边一列的三行是左边三种表面的类型。
默认的表面类型是标准型，用Standard 表示。
OBJ 即物面被默认为0面。
表格 1 不同表面的二次曲面系数菜单栏工具LDE表面类型 曲率半径 厚度玻璃 半口径2.2表面的曲率半径Zemax中面的曲率半径有正负之分。
ZEMAX操作步骤
ZEMAX操作步骤1.打开ZEMAX软件：双击ZEMAX桌面图标或从开始菜单中找到ZEMAX 图标并单击打开。
2. 创建新的工程文件：点击“File”菜单，选择“New”，然后选择工程文件类型，如“Sequential”或“Non-Sequential”等。
3. 设置工作环境：在“Settings”菜单中可以设置工作环境，如单位制和光线追迹方式等。
点击“Units”可以设置长度和角度单位，点击“Ray Aiming”可以设置光线追迹参数。
4. 在“System Explorer”中创建光学系统：点击“Object”菜单，选择“New System”，在弹出的对话框中输入系统名称。
然后，在“System Explorer”中可以看到创建的光学系统。
5.在系统中添加光学元件：双击光学系统名称，在弹出的对话框中可以选择添加光学元件，如透镜、镜面等。
选择元件后可以在对话框中设置元件的属性，如曲率、厚度和物质等。
6. 设置光源：点击“Source”菜单，选择合适的光源类型，如点光源、平行光源等。
在弹出的对话框中可以设置光源的参数，如波长、功率等。
7. 设定探测器：点击“Analysis”菜单，选择“New Detector”，在弹出的对话框中可以设置探测器的位置和尺寸。
探测器用于测量系统中的光强分布和光束参数。
8. 进行光学仿真：点击“Run”按钮，ZEMAX将按照设定的参数进行光线追迹和光学分析。
在仿真结束后，可以查看系统中的光学效果和性能参数，如光强、光斑直径和MTF曲线等。
9. 优化光学系统：通过修改系统中光学元件的参数，可以优化系统的性能指标。
点击“Tools”菜单，选择“System Explorer”打开系统的属性对话框，在对话框中可以调整元件的参数。
10. 分析结果并导出数据：通过点击“Analysis”菜单中的各种分析功能，可以查看系统的性能曲线和参数。
可以选择将分析结果保存为图像或数据文件，如TXT或EXCEL格式。
zemax基本介绍和操作剖析
对话框（Dialogs）
固定大小，在过程中跳出来的视 窗（鼠标拖曳不能改变大小） 用于定义或更新视场（Fields）、 波长（Wavelengths）、孔径 （Apertures）、面型（Surface types）等。
重庆大学 - 光学CAD
多视窗同时显示
重庆大学 - 光学CAD
重庆大学 - 光学CAD
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菜单栏
工具（Tools）
也是ZEMAX中的非常重要的菜单之一，分成七块：第一块用来进行光学镜头的局 部优化（Optimization）、全局优化（Global / Search /Hammer Optimization）等；第二块分析镜头的公差，计算传递函数的点列图，波差等变 化量表。第三块是材料选择，有察勘玻璃库或向库中新增添或删除玻璃条目，寻找 简单的透镜数据并插入到透镜数据编辑器中。第四块是镀膜模型。第五块是系统中 镜头的孔径的定义，可以与渐晕系数配合共同使用。第六块主要用来整体设计(1)按 焦距或放大率缩放当前系统；(2)在当前系统中加入或删除折转发射镜。第七块以后 讨论。
报告（Report）
形成镜头设计结果的报告，可以作为每一个光学面的形成报告（Surface data）； 也能为镜头系统形成高斯参数或光学特性参数的报告（System data）；还可以给出 设计结果的详细数据报告（Prescription data）。
重庆大学 - 光学CAD
菜单栏
宏编程（Macros）
重庆大学 - 光学CAD
Non-sequential
以object为对象建模 不限制光线和相交的顺序 光线与同一面或物可多次相交 光线会分裂 镜面反射和漫反射 可以是全反射 在object外的光线也进行追迹 object的位置由全局坐标确定 所有空间是等价的 ZEMAX 基本介绍和操作
《zemax软件培训》课件
Zemax提供了多种高级优化算法，如非线性优化、遗传算 法、模拟退火等。这些算法在处理复杂的光学系统优化问 题时具有更高的效率和可靠性。
性能评估与验证
在进行优化设计时，需要建立合理的性能评估指标，并对 优化结果进行实验验证，以确保设计方案的可行性和有效 性。
多光线追迹
01 02
多光线追迹概述
03
CHAPTER
Zemax软件高级应用
像差理论
像差理论概述
像差是光学系统设计和分析中的 重要概念，它描述了光线通过光 学系统后产生的各种畸变。了解 像差理论对于优化光学系统性能
至关重要。
常见像差类型
包括球差、彗差、场曲、畸变等 ，这些像差类型对成像质量的影 响各不相同，了解其产生原因和
特性是进行像差校正的基础。
像差校正方法
Zemax提供了多种像差校正方法 ，如优化算法、离散对数优化等 ，可以根据实际需求选择合适的 校正方法，以达到更好的成像效
果。
高级优化技术
多目标优化
在光学系统设计中，往往需要同时考虑多个性能指标，如 成像质量、系统尺寸、成本等。多目标优化技术可以帮助 我们在多个目标之间找到最佳的平衡点。
在Zemax中，可以通过设置多个子光线来执行多光线追迹。合理的子光
线数量和分布方式可以提高计算精度和效率。
光线追迹分析
光线追迹分析概述
光线追迹分析是评估光学系统性能的重要手段，通过模拟光线在系统中的传播过程，可以 深入了解系统的成像规律和性能特点。
光线追迹参数设置
在进行光线追迹分析时，需要合理设置参数，如光线数量、采样点数、折射率等。这些参 数的选择直接影响分析结果的准确性和可靠性。
调整光路
对光路进行调整和优化，提高光学系统的性 能和成像质量。
ZEMAX操作说明
ZEMAX操作说明一、参数设置1、透镜基本参数设置①、Surf:Type这一选项表示输入面的类型，例如普通球面、柱面、镜面、渐变折射率面等。
②、Comment这一选项表示对输入面进行注解，填不填都可以。
③、Radius这一选项表示输入面的曲率半径，对于第一行输入光源来说如果是Infinity表示光源为平行光，如果输入数字a表示距离透镜第一个面距离为a的点光源。
④、Thickness这一选项表示输入相邻两个面的距离，对于一个透镜来说是透镜的中心厚度，对于两个透镜来说是两个透镜的间距。
⑤、Glass这一选项表示输入相邻两个面间的材质，可以输入玻璃、镜子、接收器，不输为空气。
⑥、Semi-Diameter这一选项表示输入光到达通光面的半径。
⑦、Conic这一选项表示输入面曲率半径的非球面系数。
2、光源基本参数设置①、GenEntrance Pupil Diameter表示入射光到达第一个面时的光斑大小，适用于光源为点光源或平行光。
Object Space NA表示入射光的数值孔径，适用于点光源。
②、Fie这一选项表示对输入光在入射面不同输入高度时的情况。
③、Wav这一选项表示对输入光的波长。
④、Lay和L3d这一选项表示输入透镜的平面图和3D图⑤、Spt这一选项表示输入光通过输入透镜后的弥散斑的大小，越小越好。
⑥、Mtf这一选项表示输入透镜的传递函数，与分辨率紧密相关。
⑦、Pre这一选项表示输入透镜的所有参数汇总表。
二、设计结果查看在Analysis一项中查看透镜像差。
初步学习在这一项中一般查看：Image Analysis，这一项中可以直观查看成像质量。
Miscellaneous，这一项中可以查看输入透镜的像差。
三、透镜优化1、双击你所需要优化的面，将其选择为Variable，须优化面后出现V2、在Editor中选择Merit Function后出现优化界面。
3、进入优化界面后，选择Tools中的第二项，出现对话框直接点OK。
2024版光学设计软件Zemax中文教程
在Zemax中引入偏振器件，如偏振片、波片 等，进行光学系统的偏振设计。
通过仿真分析，评估偏振设计对光学系统性 能的改善程度。
自定义操作数编写技巧
了解自定义操作数基本概念
自定义操作数是指用户根据实际需求，在 Zemax中自定义的光学性能评价指标。
调试自定义操作数
在编写过程中，需要对自定义操作数进行调试和 验证，确保其正确性和可靠性。
它具有强大的光学仿真功能，可以模拟各种光学现象，如光的传播、反射、折射、 散射等。
Zemax还提供了丰富的光学元件库和优化的算法，使得用户可以更加高效地进行光 学设计。
软件安装步骤及注意事项 01
下载Zemax安装程序，并双击运行。
02
按照提示完成软件的安装过程，注 意选择正确的安装路径和组件。
安装完成后，需要激活软件，输入 正确的许可证密钥。
02 智能化、自动化将成为光学设计的重要发 展方向。
03
新材料、新工艺的不断涌现将为光学设计 提供更多可能性。
04
光学设计将与机械、电子、计算机等多学 科进一步交叉融合。
下一讲预告及预备工作
下一讲将介绍光学系统 的公差分析与优化方法。
01
02
建议学员多阅读相关文 献和资料，加深对光学 设计理论的理解。
属性栏显示了当前选中对 象的各种属性，用户可以 在这里进行修改和调整。
设计区域是用户进行光学 设计的主要场所，可以在 这里绘制和编辑光学系统。
初学者常见问题解答
问题1
01
如何启动Zemax软件？
解答
02
双击桌面上的Zemax图标或者在开始菜单中找到Zemax程序并
单击启动。
问题2
03
如何新建一个光学设计项目？
2-4zemax入门指导说明
Zemax2005盗版软件的安装A、在打开文件压缩包之前，关闭杀毒软件；B、打开文件压缩包，ZEMAX05.exe是主文件，安装。
C、zemax 2005.exe和ZEMAX_CN.exe剪切到ZEMAX安装目录下，用ZEMAX_CN.exe启动就是汉化版。
D、（注意：若文件中不能出现zemax 2005.exe和ZEMAX_CN.exe两个文件，可能是因为杀毒软件把这两个文件当成了病毒文件，解决方法是把杀毒软件卸载后再解压，安装即可。
）E、将CDGM2010.6.AGF文件复制到Glasscat文件夹中，即可使用。
Zemax上机操作指导设计任务：设计一F数为4，焦距100mm的望远物镜。
1、初步操作：a、打开Zemax软件，下拉文件菜单，将下面2项打对勾。
b、设置入瞳直径：下拉系统→通用配置→光圈数值→填写25→确定c、设置波长：下拉系统→通用配置→光波长→选择→F、D、C（Visible）→确定d、在LDE中输入透镜参数：将光标放置在IMA中→下拉镜头数据编辑中的编辑→点插入曲面，在IMA前面插入一行。
e、输入透镜参数，如下表：d、玻璃库调用：工具→目录→玻璃目录→CDGM2010.6.AGF→重新加载目录→退出e、快速聚焦：工具→杂项→快速聚焦。
f、观察2D图：分析→草图→2D图g、观察光线扇形图：分析→特性曲线→光线像差h、观察光程扇形图：分析→特性曲线→光路像差i、观察点列图：分析→点列图→标准点列图j、观察像差图：分析→杂项分析→（要观察的像差图）k、观察剩余像差大小：分析→像差失真系数分析→赛德尔系数分析→SPHA(球差)、COMA(慧差)、ASTI(象散)、FCUR(场曲)、DIST(畸变)、CLA(轴色)、CTR(垂色)。
2、初步优化：在厚度为100的地方，右键打开，在求解类型中选择Marginal Ray Height（边缘光线高度），会发现100变味了96.08，更新像差曲线，发现像质有所提高。
【ZEMAX光学设计软件操作说明详解】
【ZEMAX光学设计软件操作说明详解】第一章简介关于本手册的说明ZEMAX有三种不同的版本:ZEMAX-SE(标准版;ZEMAX-XE(扩展版;ZEMAX-EE(工程版。
这本手册涵盖了所有版本的功能,如果一些功能只在一种或者两种版本中存在,在文章中都会有标明。
如果某一种功能在ZEMAX-XE和ZEMAX-EE中能够使用,但是在ZEMAX-SE中没有,那么描述时手册中用如下文字标注出来:这一功能只在XE和EE版本中具有如果这一功能在ZEMAX-EE中具有,而在ZEMAX-XE 或者ZEMAX-SE中没有,那么描述时用下面的文子标注出来:这一功能只在ZEMAX-EE版本中具有注意,XE版本是SE版本的扩展;也就是说XE除具有SE的所有功能外,还有一些其他的功能。
同样,EE版本是XE版本的扩展。
这本手册包含微软操作系统下ZEMAX的所有三个版本。
ZEMAX@为FOCUS SOFTWARE,INC的注册商标ZEMAX能做什么?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不能做什么?ZEMAX程序和ZEMAX说明文件度不会教您如何设计镜头和光学系统,虽然程序会在光学设计和分析中起到很多的帮助,但设计者仍然是您。
ZEMAX说明文件也不是光学设计、术语和方法论的教材,ZEMAX的使用者可以得到关于使用这一程序的技术支持,但并不包括对基本的光学设计原理的指导。
如果您对光学设计缺乏经验,您可以阅读下列目录中的书。
Author(作者Title(书名Bass Handbook of OpticsBorn Wolf Principle of Optics Fischer Tadic-Galeb Optical System DesignHecht OpticsKingslake Lens Design FundamentalsLaikin Lens Design,Second EditionMahajan Aberration Theory Made SimpleO Shea Elements Modern Optical Design Rutten and van Venrooij Telescope Optics Smith,Warren Modern Lens DesignSmith,Warren Modern Optical Eengineering Welford Useful OpticsWelford Aberrations of Optics Systems Gregory Hallock Practical Computer-Aided LensDesign最重要的是,ZEMAX不能替代工程实践。
ZEMAX光学设计讲义
ZEMAX光学设计讲义导言：光学设计是一门重要的工程学科，它主要研究光学系统的设计、分析和优化。
而ZEMAX是光学设计中常用的一种软件工具，它主要用于模拟和优化光学系统的性能。
本篇讲义将介绍ZEMAX的基本原理、使用方法以及一些常见的光学设计案例。
一、ZEMAX的基本原理1.光线追迹ZEMAX的核心原理是光线追迹。
它通过追踪光线在光学系统中的传播路径，并计算出光线经过每个光学元件后的参数变化，如位置、方向、光强等。
通过光线追踪，可以得到光学系统的传输特性，并进行光学系统的性能优化。
2.光学元件建模为了进行光线追踪，需要对光学元件进行建模。
在ZEMAX中，可以通过输入光学元件的参数来进行建模，如曲率半径、折射率、厚度等。
同时，ZEMAX还提供了一套丰富的光学元件库，包括透镜、棱镜、光阑等。
用户可以根据需要选择相应的光学元件进行系统设计。
3.光学系统优化ZEMAX不仅可以进行光学系统的传输特性计算，还可以进行系统的性能优化。
在ZEMAX中，可以设定一系列的优化目标，并通过调整光学系统的参数来达到这些目标。
优化过程主要包括两个阶段，即初始设计和优化迭代。
在初始设计阶段，需要根据设计要求设置光学系统的初值。
在优化迭代阶段，ZEMAX根据预设的优化目标和约束条件，自动调整光学系统的参数，并不断迭代，直到达到最佳设计。
二、ZEMAX的使用方法1.软件安装与启动2.创建新项目在ZEMAX中，每个光学系统都是一个项目。
创建新项目时，需要设定项目的名字和工作目录。
在新建项目后，可以开始进行光学系统的设计。
3.设计光学系统设计光学系统的过程是通过将光学元件拖拽至光学系统的视图中来完成的。
光学元件可以是来自库中的标准元件，也可以根据实际情况进行自定义。
在拖拽元件至视图中后，可以通过双击元件来设置其具体参数。
4.进行光线追踪设计完成后，可以进行光线追踪。
在ZEMAX中，可以选择单个或多个光线进行追踪，并观察光线的传播路径和参数变化。
zemax操作要点1
第1节ZEMAX软件操作要点一ZEMAX中DMD设置图1二复眼设置图2三断点设置1 断点定义见“”144页如果将“次序”标志设为0，ZEMAX先在X方向偏心，然后是Y（因为这两个坐标是正交的，所以它们的顺序无关紧要）。
然后ZEMAX绕当前的局部X轴倾斜。
注意，绕X轴旋转会改变Y和Z轴的方向。
然后绕新的Y轴旋转，改变X 和Z轴的方向。
最后，再绕所得的Z轴旋转。
图32 断点应用反射光轴转90°时，断点设置如图4的左图，序号5是反射面转过－45°（反射面未转前正对光轴，逆时针旋转为负），出射光轴的垂直接受面，应是序号9反射面绕光轴反射点顺时针旋转135°，再后移到制定位置。
如果反射镜转过＋5°，为了使接受面仍垂直于光轴，接受面需转过－5°，如图4右图所示（见“1-DM合色折反楔镜设计2.ZMX”）：图4楔镜设置如下图5，注意楔镜前表面设置同图4右图，后表面利用了：操作，其作用是将后表面沿与前表面平行面，旋转－5.5°，其它不变（见“1-DM合色折反楔镜设计2.ZMX”）。
注意：在含有棱镜的测量光路，或照明光路中，棱镜多用断点来设置。
这样做的好处是可以对棱镜的角度，光轴长，材料等进行优化。
图43 一些常用断点设置3.1整组倾斜设置方法1图53.2整组倾斜设置方法2图6 3.3 单独校倾斜与平移图7四公差设置1 公差输入对话框图8 对ZEMAX2009版：图9五外部物体和光源的载入*.IGS－物体载入AUTOCAD 创建非连续体图形（如非标准形CPC），以*.sat存出，TracePro 读入，再以*.IGS存出，将其拷贝到“D:\Program Files\ZEMAX2009\Objects\CAD Files”中，在ZEMAX2009中，非序列模式里如下操作即可载入：图10*.IGS－光源载入AUTOCAD 创建非连续体图形（如非标准形CPC），以*.sat存出，TracePro 读入，再以*.IGS存出，将其拷贝到“D:\Program Files\ZEMAX2009\Objects\CAD Files”中，在ZEMAX2009中，非序列模式里如下操作即可载入（非序列体类别需选Source Imported）。
ZEMAX操作说明
ZEMAX操作说明1.界面介绍-菜单栏：包含了各种操作和设置选项。
-工具栏：提供了常用的工具按钮，方便用户进行一些快捷操作。
-设置窗口：用于设置系统参数和优化选项。
2.新建和打开文件在ZEMAX中，用户可以使用菜单栏中的“文件”选项来新建和打开文件。
选择“新建文件”可以创建一个新的ZEMAX文件，选择“打开文件”可以从计算机中打开已有的ZEMAX文件。
3.绘制模型4.设置系统参数5.添加并设置光学元件6.进行光束追迹和分析在ZEMAX中，用户可以使用“分析”菜单中的“光束追迹”选项来进行光束的追踪和分析。
通过选择适当的追踪模式和设置参数，用户可以模拟光束在光学系统中的传播路径，并分析光束的特性，如光强、入射角和相位等。
7.进行系统优化ZEMAX提供了强大的系统优化功能，使用户可以通过改变系统的参数和元件来优化系统的性能。
用户可以使用“分析”菜单中的“最优化”选项来设置和运行系统优化。
通过选择适当的优化算法和定义优化目标，用户可以找到最佳的系统参数组合。
8.生成和导出结果在ZEMAX中，用户可以使用“分析”菜单中的“生成图表”选项来生成各种图表和图像。
用户可以选择适当的数据和图表类型，如波前图、MTF曲线和瑞利判据图等。
生成的图表和图像可以导出为常见的图像格式，如BMP、JPEG和PNG等。
9.保存和导出文件在ZEMAX中，用户可以使用菜单栏中的“文件”选项来保存和导出文件。
选择“保存文件”可以保存当前的ZEMAX文件，选择“导出文件”可以将当前的ZEMAX文件导出为其他格式，如TXT、CAD和STEP等。
10.学习和使用资源总结：ZEMAX是一种功能强大的光学系统设计和分析软件，它提供了许多操作和功能，使用户能够设计和优化光学系统。
通过了解和掌握ZEMAX的主要操作和使用方法，用户可以更好地使用ZEMAX来满足光学系统设计和分析的需求。
2024版zemax教程
zemax教程•zemax软件介绍•zemax软件安装与启动•zemax软件基本操作•zemax软件光学设计基础目•zemax软件光学设计实例•zemax软件高级功能介绍录01 zemax软件介绍01Zemax是一款光学设计软件，广泛应用于光学系统的设计和分析。
02它提供了全面的光学设计工具，包括光线追迹、优化、公差分析等。
03Zemax软件支持多种操作系统，如Windows、Linux等。
优化Zemax 内置了多种优化算法，可以对光学系统进行自动优化以提高性能。
多种分析工具Zemax 还提供了多种分析工具，如MTF 、点列图、波前图等，用于评估光学系统的性能。
公差分析Zemax 可以对光学系统的公差进行分析，以评估实际制造和装配过程中的性能变化。
光线追迹Zemax 可以模拟光线在光学系统中的传播路径。
望远镜、显微镜、摄影镜头等光学仪器的设计。
虚拟现实、增强现实等光学系统的设计。
zemax软件应用领域激光器、光纤通信等光电子领域的设计。
医学、生物科学等领域的光学成像系统设计。
02 zemax软件安装与启动zemax软件安装步骤下载zemax软件安装包从官方网站或授权渠道下载最新版本的zemax 软件安装包。
安装准备确保计算机满足最低系统要求，并关闭所有正在运行的程序。
运行安装程序双击安装包，按照提示进行安装。
选择安装目录和组件，并遵循安装向导完成安装过程。
1 2 3在安装完成后，桌面上通常会生成一个zemax软件的快捷方式。
双击该快捷方式即可启动软件。
桌面快捷方式点击计算机左下角的“开始”按钮，在程序列表中找到zemax软件，并单击以启动。
开始菜单对于高级用户，可以通过命令行输入特定的命令来启动zemax软件。
命令行启动zemax软件启动方法工具栏位于菜单栏下方，提供常用命令的快捷按钮，如新建、打开、保存、打印等。
菜单栏位于界面顶部，包含文件、编辑、视图、工具、窗口和帮助等菜单选项。
通过菜单栏可以访问各种功能和命令。
2024版zemax中文教程全
分析、优化等工具栏，方便用户进行快速操作。
快捷键
02
zemax软件支持多种快捷键操作，如Ctrl+N、Ctrl+O、Ctrl+S
等，用户可以通过快捷键快速完成常用操作，提高工作效率。
自定义快捷键
03
用户可以在菜单栏中选择“工具”->“自定义”->“键盘”，
在弹出的对话框中自定义快捷键，以满足个人操作习惯。
19
高级分析功能
光线追迹 通过模拟光线的传播路径，分析光学系
统的成像质量和性能。
偏振分析
考虑光的偏振状态对光学系统性能的 影响，进行偏振光线的追迹和分析。
2024/1/29
像质评价 采用多种像质评价方法，如点列图、 调制传递函数（MTF）等，对光学系 统进行全面的性能评估。
非序列模式分析
支持非序列光学系统的建模和分析， 如照明系统、激光系统等。
下载Zemax软件安装包
从Zemax官方网站或授权渠道下载最新版本 的Zemax软件安装包。
2024/1/29
安装软件
双击安装包，按照提示完成软件的安装过程。在安装 过程中，可以选择安装路径、语言等选项。
激活软件
安装完成后，需要激活软件才能使用。根据提 示输入激活码或者使用在线激活方式完成激活。
8
软件启动方法
优化模型设置和参数以减 少计算量、升级计算机硬 件以提高性能、关闭不必 要的软件以释放系统资源、 联系技术支持获取帮助。
2024/1/29
29
问题预防与注意事项
及时更新软件
定期更新软件版本以获取最新的功能 和修复已知的问题。
02
备份重要数据
定期备份重要的模型和数据文件，以 防意外丢失或损坏。
zemax基本操作流程
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【精品】zemax基本介绍和操作
对话框（Dialogs）
固定大小，在过程中跳出来的视 窗（鼠标拖曳不能改变大小） 用于定义或更新视场（Fields）、 波长（Wavelengths）、孔径 （Apertures）、面型（Surface types）等。
重庆大学 - 光学CAD
多视窗同时显示
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重庆大学 - 光பைடு நூலகம்CAD
Non-sequential
以object为对象建模 不限制光线和相交的顺序 光线与同一面或物可多次相交 光线会分裂 镜面反射和漫反射 可以是全反射 在object外的光线也进行追迹 object的位置由全局坐标确定 所有空间是等价的 分析的光线多，计算速度慢 不能做优化和公差分析
执行已经编译好的宏程序。宏程序的编程过程：（1）使用一般的文本编辑器或使用 ZEMAX自身的编辑功能创建扩展名为“*.ZPL”文件，该文件置于ZEMAX目录下的 Macros目录中；（2）使用ZEMAX提供的命名或函数库进行程序编写；（3）用 Macros菜单下的“Run/Edit Zpl Macros…”执行宏程序。宏程序可以提取光线追迹数 据、像质指标等，可以定义新的优化设计用的操作符。执行时，宏程序作用的对象是 当前显示的镜头系统。
报告（Report）
形成镜头设计结果的报告，可以作为每一个光学面的形成报告（Surface data）； 也能为镜头系统形成高斯参数或光学特性参数的报告（System data）；还可以给出 设计结果的详细数据报告（Prescription data）。
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菜单栏
宏编程（Macros）
RMS半径
RMS半径：先把每条光线和参考点 之间的距离的平方，求出所有光线 的平均值，然后取平方根
ZEMAX软件基础介绍
Zemax软件的介绍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及Non-Sequential的软件。
ZEMAX 有三种不同的版本：Standard 标准版（原SE）；Professional 专业版（原EE）；Premium 旗舰版（原IE）。
1主要特色1.1分析提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP，*.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt。
1.2优化表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用，诸如Local Optimization可以快速找到佳值，Global/Hammer Optimization可找到最好的参数。
1.3公差分析表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义。
1.4报表输出多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。
2应用领域含括Projector，Camera，Scanner，Telescope，光纤耦合，照明系统、夜视系统等。
Zemax软件的界面1Zemax软件的工作窗口菜单栏工具栏LDE表面类型曲率半径厚度玻璃半口径Figure 1 Zemax默认的工作窗口2Zemax透镜数据编辑器（LDE）2.1表面类型Zemax在标准面型下有平面、球面和二次曲面等选项。
LDE的Surface Type（表面类型）栏分为两列，左边一列分为OBJ、STO 和IMA三行，它们分别对应物面、光阑面和像面；右边一列的三行是左边三种表面的类型。
默认的表面类型是标准型，用Standard表示。
OBJ即物面被默认为0面。
表格 1 不同表面的二次曲面系数2.2表面的曲率半径Zemax中面的曲率半径有正负之分。
【ZEMAX光学设计软件操作说明详解】
【ZEMAX光学设计软件操作说明详解】第二章用户界面概述本章介绍了对ZEMAX用户界面进行操作的一些习惯用法，以及一些常用的窗口操作的快捷键。
一旦您学会了在整个程序中通用的简单的习惯用法，ZEMAX用起来就很容易了。
在线教程中，也有逐步学习ZEMAX使用方法的例子。
视窗的类型ZEMAX有不同类型的窗口，每类窗口完成不同的任务。
这些类型有：1、主窗口：这个窗口有很大的空白空间，顶端有标题栏，菜单栏和工具栏。
菜单栏中的命令通常与当前的光学系统相联系，成为一个整体。
2、编辑窗口：有六种不同的编辑1）透镜数据编辑；2）绩效函数编辑；3）多重结构编辑；4、额外数据（ZEMAX-EE）；5）公差数据编辑；和非顺序组件编辑（ZEMAX-EE）。
3、图形窗口：这类窗口用作呈现图像数据，例如：系统图；光线扇形图（Ran fan）；光学传递函数（MTF）；曲线（Dot Spot）……等等。
4、文本窗口：用来列出文本数据，例如：指定数据、像差系数、计算数据等。
5、对话窗口：对话框是弹出窗口，不能改变大小。
对话窗口用来改变选项和数据，如：视场；波长；孔径光阑；表面类型等。
在图像和文本窗口中，对话框也被广泛地用来改变选项，比如改变系统图中光线的数量。
除了对话框，所有窗口都能通过使用标准鼠标这键盘按钮进行移动和改变大小。
如果你对这些方法不熟悉，请参考有关Windows使用的书籍或者Windows的说明书。
主窗口的操作方法主窗口栏有几个菜单标题。
大部分菜单标题与这本手册后面的章节标题相对应。
从这些章节能够找到使用每一菜单项的具体方法。
以下是菜单的标题：File：用于镜头文件的打开、关闭、保存、重命名；Editors：用作调用（显示）其他的编辑窗口；System:用于确定整个光学系统的属性；Analysis：分析中的功能不是用于改变镜头数据，而是根据这些数据进行数字计算和图像显示分析。
包括：系统图（Layout）、Ray fans，Spot diagrams，Diffraction calculations and more。
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Ray Tracing
Sequential Non-sequential
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•ZEMAX 用户界面
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ZEMAX主视窗
标题栏 菜单栏
工具栏
状态栏
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ZEMAX用户界面类型
ZEMAX有4种主要类型的用户界面： • Editors:定义和编辑光学面和其他数据；
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Non-sequential
以object为对象建模 不限制光线和相交的顺序 光线与同一面或物可多次相交 光线会分裂 镜面反射和漫反射 可以是全反射 在object外的光线也进行追迹 object的位置由全局坐标确定 所有空间是等价的 分析的光线多，计算速度慢 不能做优化和公差分析
• Graphic windows：显示图形数据；
• Text windows：显示文本数据；
• Dialog boxes：编辑和回顾其他窗口或系 统的数据，或者报告错误信息等。
编辑视窗（Editor Window）
• 6种不同的编辑器（Editors）： 镜头数据编辑器（Lens Data Editor），评价函数编辑器（Merit Function Editor）、多重组态编辑器（Multi-configuration Editor）、 公差数据编辑器（Tolerance Data Editor）、用于补充光学面的附加数据 编辑器（Extra Data Editor）、以及非序列元件编辑器（Nonsequential Components Editor）。
菜单栏
文件（File）
展开后有文件的打开（Open），新建（New），存储（Save），另存为（Save as） 等，偏好（Preference）可以修改文字大小，快捷按钮和状态栏中的内容。
编辑器（Editors）
栏中包括ZEMAX中所有编辑器命令，展开后可打开Lens data editor，Merit function editor。
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图形视窗（Graphic Window）
最常用的有草图（Layout）、扇形图（Ray fans）、点列图（spot Diagram） 调制传递函数（MTF Plots）图等。
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文本视窗（Text Windows）
设计的文字资料，如详细数据 （Prescription Data）、像差数据等显 示在文本视窗中。
报告（Report）
形成镜头设计结果的报告，可以作为每一个光学面的形成报告（Surface data）； 也能为镜头系统形成高斯参数或光学特性参数的报告（System data）；还可以给出 设计结果的详细数据报告（Prescription data）。
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菜单栏
宏编程（Macros）
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菜单栏
工具（Tools）
也是ZEMAX中的非常重要的菜单之一，分成七块：第一块用来进行光学镜头的局 部优化（Optimization）、全局优化（Global / Search /Hammer Optimization）等；第二块分析镜头的公差，计算传递函数的点列图，波差等变 化量表。第三块是材料选择，有察勘玻璃库或向库中新增添或删除玻璃条目，寻找 简单的透镜数据并插入到透镜数据编辑器中。第四块是镀膜模型。第五块是系统中 镜头的孔径的定义，可以与渐晕系数配合共同使用。第六块主要用来整体设计(1)按 焦距或放大率缩放当前系统；(2)在当前系统中加入或删除折转发射镜。第七块以后 讨论。
ZEMAX 基本介绍和操作
王宁
Ray Tracing
Sequential
以surface为对象建模 指定光线和面相交的顺序 光线与每个面只相交一次 光线不会分光 镜面反射 光线不能超过临界角 通过孔径外的光线必须渐晕 surface 位置由前一个面确定 每个面都有物空间和像空间 计算的光线少，计算速度快 可进行优化和公差分析
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对话框（Dialogs）
固定大小，在过程中跳出来的视 窗（鼠标拖曳不能改变大小） 用于定义或更新视场（Fields）、 波长（Wavelengths）、孔径 （Apertures）、面型（Surface types）等。
重庆大学 - 光学CAD宏程序。宏程序的编程过程：（1）使用一般的文本编辑器或使用 ZEMAX自身的编辑功能创建扩展名为“*.ZPL”文件，该文件置于ZEMAX目录下的 Macros目录中；（2）使用ZEMAX提供的命名或函数库进行程序编写；（3）用 Macros菜单下的“Run/Edit Zpl Macros…”执行宏程序。宏程序可以提取光线追迹数 据、像质指标等，可以定义新的优化设计用的操作符。执行时，宏程序作用的对象是 当前显示的镜头系统。
外部程序接口（Extensions）
ZEMAX环境中，使用该接口可以执行外部扩展名为“*.EXE”的执行程序，用来与 ZEMAX交换数据，或ZPL宏不能完成的功能。外部程序可以用C语言等编程工具完成。
视窗（Windows） 帮助（Help）
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LDE编辑器
入瞳
物面
透镜组
像面
• • • •
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系统（System）
定义或更新光学系统的光学特性数据，例如相对孔径、视场和选取的工作波长等。
分析（Analysis）
它是ZEMAX中的非常重要的菜单之一，是用来进行像质评价和分析的主要工具， 对于其中的每一项的数据的含义，单位要很好地理解。主要有：Fans中的光线像差 （Ray aberration），点列图（Spot diagrams）、调制传递函数（MTF）、点扩散 函数（PSF）、波像差（Wavefront）、圆内能量集中度（Encircled Energy）；杂 项（Miscellaneous）中的场曲与畸变（Field Curv/Dist）、轴向球差 （Longitudinal aberration）和垂轴色差（Lateral Color）。