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*必须使用“ports”作为光线进出非序列元件组的依据 Completely non-sequential *应用于照明、散射和杂光分析。光线可以在任何物理上有效的路径传输
*这种模式下非序列元件不使用“ports”
第五页
Completely sequential
•以光学面（surface）为对象来构建光学系统模型； •光线从物面开始（常为surface 0） •按光学面的顺序进行光线追迹计算（surface 0,1,2…），对每个光学面 只计算一次； •每个面都有物空间和像空间； •需要计算的光线少，计算速度快；
zemax软件培训
第一页
ZEMAX简介
ZEMAX是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振 的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。
ZEMAX的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像 系统，优化成像系统的像差，分析和评价成像的质量，给光学系统 分配合适的公差等方面。
ZEMAX的仿真功能体现在使用非序列模式、物理光学传播、热分 析等功能模拟和仿真实际的光学系统方面。
在这里定义光源、光学对象、探测器
第十四页
第十五页
Graphic and Text windows
一起学习如何使用这些功能。
第四页
使用ZEMAX的三种模式
Completely sequential： *应用于传统的镜头设计和大多数的成像系统设计 *应用这种模式时不能进行散射和鬼象分析
Hybrid sequential/non-sequential *应用于有很多序列元件，又有一些非序列元件（比如棱镜或光管）的系统
第十页
第十一页
序列模式和非序列模式的比较
序列模式
以surface为对象建模
指定光线与面相交的顺序 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入射 通过孔径外的光线必须渐晕
Surface的位置由前一个面的参数确定
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
ZEMAX有三种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展 版）、ZEMAX-EE（工程版）。只有ZEMAX-EE的功能最为全面。
第二页
ZEMAX应用
ZEMAX可以用于相机镜头、望远镜、显微镜、
照明系统、显示系统、干涉仪、光通讯器件等
各种光学系统的设计和仿真
第三页
ZEMAX不能做什么？
ZEMAX的用户界面
ZEMAX的用户界面有四种允许输入和分析系统数据的窗口：
• Editors
定义、编辑光学表面和其他数据
• 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，或者用来报告错误信息
第十三页
Editors
ZEMAX中的editors本质上是为满足透镜设计程序而专门设计的电子数据表： • Lens Data Editor
输入基本的镜头数据，包括表面编号、注释、表面类型、表面曲率半径、厚度、 玻璃、口径半径、二次常数、热膨胀系数和膜层数据
• Merit Function Editor
在这里定义和编辑优化函数
Gregory Hallock
Practical Computer-Aided Lens Design
R. E. Fischer Smith，Warren
Optical system design Modern Lens Design
Laikin
Lens Design
*这次的ZEMAX软件培训目的是尽我的能力，给大家展示ZEMAX的强大功能，跟大家
•每个对象都在一个空间坐标系中定义了其特性； •需要定义光源的发光特性和位置，定义探测器用来收集光线；
•光线一直追迹，直到它遇到下列情况才终止： Nothing，
能量低于定义的阈值。
•计算时光学元件的相对位置由空间坐标确定；对同一元件，可同时进行 透射、反射、吸收及散射的计算；
•无法进行优化,要进行公差分析必须实用macro；（低版本的软件不可以优化） 这种模式下，可以对光线进行分光，散射，衍射，反射，折射的分析。
ZEMAX软件和使用手册都不会教您如何设计镜头和光学系统。ZEMAX 功能是很强大，但是把握光学系统的设计、引导优化函数的优化方向， 判断系统性能只能靠你自己。如果你对光学设计感兴趣，推荐书单：
作者
书名
袁旭沧/张以谟
光学设计/应用光学
Joseph M. Geary Introduction to lens design: with practical ZEMAX example
• Multi-Configuration Editor
给变焦距透镜和其它的多结构系统定义参数变化表
• Tolerance Data Editor
定义和编辑公差
• Extra Data Editor
一个扩展的透镜数据编辑器，为那些需要很多参数才能定义的表面所准备的，比如表面 类型Binary 2
•Non-Sequential Components Editor
非序列模式Байду номын сангаас
以object为对象建模 不限制光线与面相交的顺序
光线与同一个面可相交多次 光线可以分裂
镜面反射和漫反射 可以全反射
在object外的光线也可进行光线追迹
object的位置由全局坐标确定
所有空间都是等价的 计算的光线多，计算速度慢
不能使用优化和默认的公差分析（可 用Macros分析公差）
第十二页
•光线在NSC中一直追迹，直到它遇到下列情况才终止：
Nothing Exit port 能量低于定义的阈值。 •忽略NS 元件内的光源和探测器； •进入NS 元件组的光线的特性，由序列的系统数据，如视场位置和入瞳的大 小等决定。
第八页
第九页
Completely non-sequential
•所有对象都是3维的；
•可进行analysis,Optimization及Tolerancing
第六页
第七页
Hybrid sequential/non-sequential
•所有对象都是3维的；
•每个对象都在一个空间坐标系中定义了其特性； •光线从input port进入non-sequential group；从exit port离开NS group；
*这种模式下非序列元件不使用“ports”
第五页
Completely sequential
•以光学面（surface）为对象来构建光学系统模型； •光线从物面开始（常为surface 0） •按光学面的顺序进行光线追迹计算（surface 0,1,2…），对每个光学面 只计算一次； •每个面都有物空间和像空间； •需要计算的光线少，计算速度快；
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第一页
ZEMAX简介
ZEMAX是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振 的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。
ZEMAX的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像 系统，优化成像系统的像差，分析和评价成像的质量，给光学系统 分配合适的公差等方面。
ZEMAX的仿真功能体现在使用非序列模式、物理光学传播、热分 析等功能模拟和仿真实际的光学系统方面。
在这里定义光源、光学对象、探测器
第十四页
第十五页
Graphic and Text windows
一起学习如何使用这些功能。
第四页
使用ZEMAX的三种模式
Completely sequential： *应用于传统的镜头设计和大多数的成像系统设计 *应用这种模式时不能进行散射和鬼象分析
Hybrid sequential/non-sequential *应用于有很多序列元件，又有一些非序列元件（比如棱镜或光管）的系统
第十页
第十一页
序列模式和非序列模式的比较
序列模式
以surface为对象建模
指定光线与面相交的顺序 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入射 通过孔径外的光线必须渐晕
Surface的位置由前一个面的参数确定
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
ZEMAX有三种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展 版）、ZEMAX-EE（工程版）。只有ZEMAX-EE的功能最为全面。
第二页
ZEMAX应用
ZEMAX可以用于相机镜头、望远镜、显微镜、
照明系统、显示系统、干涉仪、光通讯器件等
各种光学系统的设计和仿真
第三页
ZEMAX不能做什么？
ZEMAX的用户界面
ZEMAX的用户界面有四种允许输入和分析系统数据的窗口：
• Editors
定义、编辑光学表面和其他数据
• 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，或者用来报告错误信息
第十三页
Editors
ZEMAX中的editors本质上是为满足透镜设计程序而专门设计的电子数据表： • Lens Data Editor
输入基本的镜头数据，包括表面编号、注释、表面类型、表面曲率半径、厚度、 玻璃、口径半径、二次常数、热膨胀系数和膜层数据
• Merit Function Editor
在这里定义和编辑优化函数
Gregory Hallock
Practical Computer-Aided Lens Design
R. E. Fischer Smith，Warren
Optical system design Modern Lens Design
Laikin
Lens Design
*这次的ZEMAX软件培训目的是尽我的能力，给大家展示ZEMAX的强大功能，跟大家
•每个对象都在一个空间坐标系中定义了其特性； •需要定义光源的发光特性和位置，定义探测器用来收集光线；
•光线一直追迹，直到它遇到下列情况才终止： Nothing，
能量低于定义的阈值。
•计算时光学元件的相对位置由空间坐标确定；对同一元件，可同时进行 透射、反射、吸收及散射的计算；
•无法进行优化,要进行公差分析必须实用macro；（低版本的软件不可以优化） 这种模式下，可以对光线进行分光，散射，衍射，反射，折射的分析。
ZEMAX软件和使用手册都不会教您如何设计镜头和光学系统。ZEMAX 功能是很强大，但是把握光学系统的设计、引导优化函数的优化方向， 判断系统性能只能靠你自己。如果你对光学设计感兴趣，推荐书单：
作者
书名
袁旭沧/张以谟
光学设计/应用光学
Joseph M. Geary Introduction to lens design: with practical ZEMAX example
• Multi-Configuration Editor
给变焦距透镜和其它的多结构系统定义参数变化表
• Tolerance Data Editor
定义和编辑公差
• Extra Data Editor
一个扩展的透镜数据编辑器，为那些需要很多参数才能定义的表面所准备的，比如表面 类型Binary 2
•Non-Sequential Components Editor
非序列模式Байду номын сангаас
以object为对象建模 不限制光线与面相交的顺序
光线与同一个面可相交多次 光线可以分裂
镜面反射和漫反射 可以全反射
在object外的光线也可进行光线追迹
object的位置由全局坐标确定
所有空间都是等价的 计算的光线多，计算速度慢
不能使用优化和默认的公差分析（可 用Macros分析公差）
第十二页
•光线在NSC中一直追迹，直到它遇到下列情况才终止：
Nothing Exit port 能量低于定义的阈值。 •忽略NS 元件内的光源和探测器； •进入NS 元件组的光线的特性，由序列的系统数据，如视场位置和入瞳的大 小等决定。
第八页
第九页
Completely non-sequential
•所有对象都是3维的；
•可进行analysis,Optimization及Tolerancing
第六页
第七页
Hybrid sequential/non-sequential
•所有对象都是3维的；
•每个对象都在一个空间坐标系中定义了其特性； •光线从input port进入non-sequential group；从exit port离开NS group；