ZEMAX优化功能

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zemax优化操作函数汇总

zemax优化操作函数汇总

优化函数1、像差SPHA(球差):surf表面编号/wave波长/target设定目标值/weight权重指定表面产生的球差贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为零,则为整个系统的总和COMA(彗差) :surf表面编号/wave波长/target设定目标值/weight权重指定表面产生的贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是针对整个系统。

这是由塞得和数计算得到的第三级彗差,对非近轴系统无效.ASTI(像散):指定表面产生像散的贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是针对整个系统。

这是由塞得和数计算得到的第三级色散,对非近轴系统无效FCUR(场曲):指定表面产生的场曲贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是计算整个系统的场曲。

这是由塞得系数计算出的第三级场曲,对非近轴系统无效.DIST(畸变):指定表面产生的畸变贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则使用整个系统。

同样,如果表面编号值为0,则畸变以百分数形式给出。

这是由塞得系数计算出的第三级畸变,对与非近轴系统无效.DIMX(最大畸变值):它与DIST 相似,只不过它仅规定了畸变的绝对值的上限。

视场的整数编号可以是0,这说明使用最大的视场坐标,也可以是任何有效的视场编号。

注意,最大的畸变不一定总是在最大视场处产生。

得到的值总是以百分数为单位,以系统作为一个整体。

这个操作数对于非旋转对称系统可能无效。

AXCL(轴向色差):以镜头长度单位为单位的轴向色差。

这是两种定义的最边缘的波长的理想焦面的间隔。

这个距离是沿着Z 轴测量的。

对非近轴系统无效.LACL(垂轴色差):这是定义的两种极端波长的主光线截点的y方向的距离。

对于非近轴系统无效TRAR(垂轴像差):在像面半径方向测定的相对于主光线的垂轴像差.TRAX(x方向垂轴像差):在像面x方向测定的相对于主光线的垂轴像差TRAY(Y方向垂轴像差):在像面Y方向测定的相对于主光线的垂轴像差TRAI(垂轴像差):在指定表面半口径方向测定的相对于主光线的垂轴像差.类似于TRAR,只不过是针对一个表面,而不是指定的像面.OPDC(光程差):指定波长的主光线的光程差.PETZ(匹兹伐曲率半径):以镜头长度单位表示,对非近轴系统无效PETC(匹兹伐曲率):以镜头长度单位的倒数表示,对非近轴系统无效RSCH:相对于主光线的RMS 斑点尺寸(光线像差)。

ZEMAX中如何能优化非序列光学系统

ZEMAX中如何能优化非序列光学系统

ZEMAX中如何能优化非序列光学系统
要优化非序列光学系统,在ZEMAX中可以通过以下步骤进行操作:
1.打开ZEMAX软件并在工作区中创建一个新的光学系统。

2.在系统设置中,选择非序列模式。

这将允许你在光学系统中添加和
优化非序列组件。

3.添加所有非序列光学元件到系统中。

你可以通过从元件库中拖动和
放置元件来完成这一步骤。

4.对系统进行初始设置,包括设置光源、检测器和其它系统参数。

5.进行优化。

ZEMAX提供了多种优化方法,如全局优化、局部优化、
灵敏度分析等。

你可以选择适合你系统的优化方法,并设置参数进行优化。

6.分析优化结果。

ZEMAX将根据你选择的优化方法和参数对系统进行
优化,并提供优化结果。

你可以通过查看光学系统的传输矩阵、光线追迹图、像差图等来分析优化后的结果。

7.根据需要进行调整。

根据分析结果,你可以对光学系统进行调整,
包括改变元件参数、添加或删除元件等。

8.重复优化过程。

根据调整后的光学系统,你可以再次进行优化,以
进一步改善系统性能。

通过以上步骤,你可以在ZEMAX中优化非序列光学系统,以获得更好
的系统性能。

ZEMAX优化操作数汇总

ZEMAX优化操作数汇总

ZEMAX优化操作数汇总
Zemax有完整的设计、模拟和优化工具组合,这样,您可以使用这些
工具来完成任何光学设计、制造、维护和测试任务。

它的优化功能有助于
加快设计的完成, Zemax优化可以进行整体结构图和衍射正(DPR)优化,可以实现准确、稳定和可控的优化过程,根据实际应用需求来配置最佳优
化策略。

一、基本概念
Zemax优化任务是基于极小化指标、优化变量和优化约束,它可以自
动确定最佳参数来满足用户设定的最小优化指标。

1.优化指标:优化指标是指需要极小化的目标,比如最小化光斑不均
匀度,最大化衍射正反差等。

2.优化变量:优化变量是指需要最佳化的光学系统元素,比如焦距、
衍射正的外径和光学厚度等。

3.优化约束:优化约束是指需要限制的变量的范围,比如限制设计的
光学元件不能超出所选材料的范围、设置变量不能超出最小和最大值等。

二、优化算法
1.基于随机的算法:基于随机的算法是指基于随机策略来可能优化参
数的算法,可以用来最优解,但是需要很多的次数。

2.基于梯度的算法:基于梯度的算法是指基于梯度来实现优化算法,
它可以更充分和快速地最优解。

变焦镜头zemax'优化设计教学 实例

变焦镜头zemax'优化设计教学 实例

设罝多组态变数 设罝编辑器内所有项目为MCE变数。 (Ctrl+Z)
在LDE,也设罝所有透镜的曲率与 厚度为变数。
建立多组态优化函数
• 开始建立默认的优化函数 (Default merit Function)。开 启MFE(功能键F6),在MFE 主选单挑选Tools\Default Merit Function
定义多组态透镜
• MC的参数将设罝于多组态编辑器 (Multi-Configuration Editor(MCE))。 选择编辑器(Editor),然后从主选 单列中挑选多组态(MultiConfiguration),开启MCE(或使 用功能键F7)。
• 从MCE主选单列中挑选Edit,然后 插入组态(Insert Config)两次。现 在MCE将有三行组态。只有被键 入进MCE的参数才会在组态间有 所差异。没有被键入进MCE的参 数将保持为定值。
Байду номын сангаас
• 允许所有透镜个别设罝MC参数为 MC变数。将游标移至MCE,按下 「Insert」键三次。现在MCE有四 个列。这些将被设罝为表面3、4、 7以及10的厚度。
键入多组态参数
• 键入参数。将游标置于MCE的最 左行的第一列并且按下左键。这将 开启多组态操作数1(Multi-Config Operand 1)的对话框。用来设罝表 面三的厚度。以下是键入资料的快 速方式。
• 5、透镜间距:中心与边缘距离必 须大于1 mm; • 6、视场角度:近轴像高为0、15.1、 21.6 mm(针对35 mm的胶片); • 7、波长范围:F、d、C(可见光 波段)。
设罝系统参数
• 开启系统(System),一般(General) 对话框。 • 1、在孔径标签(Aperture Tab): • 孔径类型:入瞳直径 • 孔径值:25 mm • 按下「确认」。

ZEMAX优化操作数汇总

ZEMAX优化操作数汇总

ZEMAX优化操作数汇总1.各种变量优化:ZEMAX可以对各种变量进行优化,包括系统参数、元件参数和材料参数。

例如,可以对透镜曲面的半径、厚度和折射率进行优化,以获得最佳的成像性能。

2.像差优化:ZEMAX可以优化像差,以最小化系统的像差。

它可以优化球差、彗差、色差、畸变等各种像差,并生成最佳的光学系统。

3.波前优化:ZEMAX可以优化波前,以获得最佳的波前形状。

它可以用于修正各种波前畸变,例如球差、彗差和色差。

4.光斑优化:ZEMAX可以优化光斑,以获得最佳的光斑形状和尺寸。

它可以用于优化点光源的光斑,或者控制光源的光斑形状和尺寸。

5.聚焦优化:ZEMAX可以优化聚焦距离,以获得最佳的聚焦性能。

它可以用于优化透镜或镜片的形状和位置,以实现最佳的聚焦效果。

6.薄透镜优化:ZEMAX可以优化薄透镜的参数,以获得最佳的成像性能。

它可以优化透镜的半径、厚度和折射率,以实现最小的像差。

7.波导优化:ZEMAX可以优化波导的参数,以获得最佳的传输特性。

例如,它可以优化波导的宽度和高度,以实现最小的传输损耗。

8.激光优化:ZEMAX可以优化激光光束的参数,以获得最佳的激光束质量。

例如,它可以优化激光光束的直径和发散角,以实现最小的发散和最高的光束质量。

9.过滤器优化:ZEMAX可以优化过滤器的参数,以获得最佳的滤波特性。

它可以优化过滤器的传输曲线、中心波长和带宽,以实现最佳的滤波效果。

10.微透镜阵列优化:ZEMAX可以优化微透镜阵列的参数,以获得最佳的光学性能。

例如,它可以优化微透镜阵列的尺寸、间距和折射率,以实现最佳的成像和聚焦效果。

总之,ZEMAX提供了许多优化操作数,可以用于不同类型的光学系统的设计和分析。

这些优化操作数可以帮助用户获得最佳的成像性能、波前形状、光斑形状和尺寸、聚焦性能等。

zemax优化函数使用方法

zemax优化函数使用方法

zemax优化函数使用方法Zemax是一款常用于光学系统设计和优化的软件工具。

其中的优化函数是Zemax的一个重要功能,可以帮助用户通过自动搜索和调整系统参数,找到最优的设计方案。

本文将介绍Zemax优化函数的使用方法。

一、什么是优化函数在光学系统设计中,我们通常需要通过调整系统的各种参数来实现特定的设计要求。

而优化函数就是帮助我们在众多参数中找到最优解的工具。

其原理是通过数值计算和模拟,自动化地搜索参数空间,以寻找最佳的设计方案。

二、Zemax中的优化函数Zemax中的优化函数可以分为两大类:单变量优化和多变量优化。

单变量优化是指只有一个参数需要进行调整,而多变量优化则是同时调整多个参数。

下面将分别介绍这两种优化函数的使用方法。

1. 单变量优化函数单变量优化函数可以通过调整一个参数,来寻找最优解。

在Zemax 中,我们可以选择需要调整的参数,并设置其变化的范围和步长。

然后,通过运行优化函数,Zemax会自动搜索参数空间,并给出最优的结果。

2. 多变量优化函数多变量优化函数可以同时调整多个参数,以找到最优解。

在Zemax 中,我们可以选择多个参数,并设置它们的变化范围。

然后,通过运行优化函数,Zemax会自动搜索多个参数的组合,并给出最佳的设计方案。

三、使用优化函数的步骤使用Zemax的优化函数,一般需要按照以下步骤进行操作:1. 定义优化目标:首先,我们需要明确设计的目标和要求,例如最小化像差、最大化光学传输等。

这样才能设置正确的优化函数和参数。

2. 设置参数范围:根据设计要求,我们需要选择需要调整的参数,并设置它们的变化范围。

例如,镜片的曲率半径、透镜的厚度等。

3. 运行优化函数:在Zemax中,我们可以选择不同的优化函数进行计算。

例如,全局优化、局部优化等。

根据设计要求和参数设置,选择适合的优化函数,并运行它。

4. 分析结果:运行完优化函数后,Zemax会给出最优的设计方案。

我们可以通过分析结果,评估设计的优劣,并进行进一步的优化和改进。

ZEMAX优化操作数汇总情况(全)

ZEMAX优化操作数汇总情况(全)

ZE M A X优化操作数ZEMAX Merit Function,是在网上下下来的一个word文档,觉得蛮好的,一般用到的好像就是EFFL。

呵呵,这个收集下,以后有用。

一阶光学性能1. EFFL 透镜单元的有效焦距2. AXCL 透镜单元的轴向色差3. LACL 透镜单元的垂轴色差4. PIMH 规定波长的近轴像高5. PMAG 近轴放大率6. AMAG 角放大率7. ENPP 透镜单元入瞳位置8. EXPP透镜单元出瞳位置9. PETZ 透镜单元的PETZVAL半径10. PETC反向透镜单元的PETZVAL半径11. LINV 透镜单元的拉格朗日不变量12. WFNO 像空间F/#13. POWR 指定表面的权重14. EPDI 透镜单元的入瞳直径15. ISFN 像空间F/# (近轴)16. OBSN 物空间数值孔径17. EFLX “X”向有效焦距18. EFLY “Y”向有效焦距19. SFNO 弧矢有效F/#MTF数据1. MTFT 切向调制函数2. MTFS 径向调制函数3. MTFA 平均调制函数4. MSWT 切向方波调制函数5. MSWS 径向方波调制函数6. MSWA 平均方波调制函数7. GMTA 几何MTF切向径向响应8. GMTS几何MTF径向响应9. GMTT几何MTF切向响应衍射能级1.DENC 衍射包围圆能量2.DENF 衍射能量3.GENC 几何包围圆能量4.XENC像差1. SPHA 在规定面出的波球差分布(0则计算全局)2. COMA 透过面慧差(3阶近轴)3. ASTI 透过面像散(3阶近轴)4. FCUR透过面场曲(3阶近轴)5. DIST透过面波畸变(3阶近轴)6. DIMX 畸变最大值7. AXCL 轴像色差(近轴)8. LACL 垂轴色差9. TRAR 径像像对于主光线的横向像差10. TRAX “X”向横向色差11. TRAY “Y”向横向色差12. TRAI 规定面上的径像横向像差13. TRAC径像像对于质心的横向像差14. OPDC 主光线光程差15. OPDX 衍射面心光程差16. PETZ 透镜单元的PETZVAL半径17. PETC反向透镜单元的PETZVAL半径18. RSCH 主光线的RMS光斑尺寸19. RSCE 类RSCH20. RWCH主光线的RMS波前偏差21. RWCE衍射面心的RMS波前偏差22. ANAR像差测试23. ZERN Zernike系数24. RSRE 几何像点的RMS点尺寸(质心参考)25. RSRH 类同RSRE(主光线参考)26. RWRE类同RSRE(波前偏差)27. TRAD “X”像TRAR比较28. TRAE “Y”像TRAR比较29. TRCX 像面子午像差”X”向(质心基准)30. TRCY像面子午像差”Y”向(质心基准)31. DISG 广义畸变百分数32. FCGS 弧矢场曲33. DISC 子午场曲34. OPDM 限制光程差,类同TRAC35. PWRH 同RSCH36. BSER 对准偏差37. BIOC 集中对准38. BIOD 垂直对准偏差透镜数据约束1.TOTR 透镜单元的总长2.CVVA 规定面的曲率=目标值3.CVGT规定面的曲率>目标值4.CVLT规定面的曲率<目标值5.CTVA 规定面的中心厚度=目标值6.CTGT规定面的中心厚度>目标值7.CTLT规定面的中心厚度<目标值8.ETVA规定面的边缘厚度=目标值9.ETGT 规定面的边缘厚度>目标值10.ETLT 规定面的边缘厚度<目标值11.COVA 圆锥系数=目标值12.COGT圆锥系数>目标值13.COLT圆锥系数<目标值14.DMVA 约束面直径=目标值15.DMGT约束面直径>目标值16.DMLT约束面直径<目标值17.TTHI 面厚度统计18.VOLU 元素容量19.MNCT 最小中心厚度20.MXCT 最大中心厚度21.MNET 最小边缘厚度22.MXET 最大边缘厚度23.MNCG 最小中心玻璃厚度24.MXEG 最大边缘玻璃厚度25.MXCG 最大中心玻璃厚度26.MNCA 最小中心空气厚度27.MXCA 最大中心空气厚度28.MNEA 最小边缘空气厚度29.MXEA 最大边缘空气厚度30.ZTHI 控制复合结构厚度31.SAGX 透镜在”XZ”面上的面弧矢32.SAGY透镜在”YZ”面上的面弧矢33.COVL 柱形单元体积34.MNSD 最小直径35.MXSD 最大直径36.XXET 最大边缘厚度37.XXEA 最大空气边缘厚度38.XXEG 最大玻璃边缘厚度39.XNET 最小边缘厚度40.XNEA 最小边缘空气厚度41.XNEG 最小玻璃边缘厚度42.TTGT 总结构厚度>目标值43.TTLT 总结构厚度<目标值44.TTVA总结构厚度=目标值45.TMAS 结构总质量47.MXCV 最大曲率48.MNDT 最小口径与厚度的比率49.MXDT 最大口径与厚度的比率参数数据约束1.PnVA 约束面的第n个控制参数=目标值2.PnGT约束面的第n个控制参数>目标值3.PnLT约束面的第n个控制参数<目标值附加数据约束1.XDVA 附加数据值=目标值(1~99)2.XDGT附加数据值>目标值(1~99)3.XDLT附加数据值<目标值(1~99)玻璃数据约束2.MXIN 组大折射率3.MNAB 最小阿贝数4.MXAB 最大阿贝数5.MNPD 最小ΔPg-f6.MXPD 最大ΔPg-f7.RGLA 合理的玻璃近轴光线数据1.PARX 指定面近轴X向坐标2.PARY指定面近轴Y向坐标3.REAZ指定面近轴Z向坐标4.REAR 指定面实际光线径向坐标5.REAA指定面实际光线X向余弦6.REAB指定面实际光线Y向余弦7.REAC指定面实际光线Z向余弦8.RENA 指定面截距处,实际光线同面X向正交9.RENB指定面截距处,实际光线同面Y向正交10.RENC指定面截距处,实际光线同面Z向正交11.RANG 同Z轴向相联系的光线弧度角12.OPTH 规定光线到面的距离13.DXDX “X”向光瞳”X”向像差倒数14.DXDY “Y”向光瞳”X”向像差倒数15.DYDX “X”向光瞳”Y”向像差倒数16.DYDY “Y”向光瞳”Y”向像差倒数17.RETX 实际光线”X”向正交18.RETY实际光线”Y”向正交19.RAGX 全局光线”X”坐标20.RAGY全局光线”Y”坐标21.RAGZ全局光线”Z”坐标22.RAGA全局光线”X”余弦23.RAGB全局光线”Y”余弦24.RAGC全局光线”Z”余弦25.RAIN 入射实际光线角局部位置约束1.CLCX 指定全局顶点”X”向坐标2.CLCY指定全局顶点”Y”向坐标3.CLCZ指定全局顶点”Z”向坐标4.CLCA指定全局顶点”X”向标准矢量5.CLCB指定全局顶点”Y”向标准矢量6.CLCC指定全局顶点”Z”向标准矢量一般操作数1.SUMM 两个操作数求和2.OSUM 合计两个操作数之间的所有数3.DIFF 两个操作数之间的差4.PROD 两个操作数值之间的积5.DIVI 两个操作数相除6.SQRT 操作数的平方根7.OPGT 操作数大于8.OPLT 操作数小于9.CONS 常数值10.QSUM 所有统计值的平方根11.EQUA 等于操作数12.MINN 返回操作数的最小变化范围13.MAXX 返回操作数的最大变化范围14.ACOS 操作数反余弦15.ASIN 操作数反正弦16.ATAN 操作数反正切17.COSI 操作数余弦18.SINE 操作数正弦19.TANG 操作数正切高斯光束数据1.CBWA 规定面空间高斯光束尺寸2.CBWO 规定面空间高斯光束束腰3.CBWZ 规定面空间光束Z坐标4.CBWR规定面空间高斯光束半径梯度率控制操作数1.TnGT2.TnLT3.TnVA4.GRMN 最小梯度率5.GRMX 最大梯度率6.LPTD 轴向梯度分布率7.DLTN ΔNZPL宏指令优化1.ZPLM像面控制操作数1.RELI 像面相对亮度。

ZEMAX主要功能介绍

ZEMAX主要功能介绍

ZEMAX主要功能介绍1.光学设计:ZEMAX可以用于各种类型的光学设计,包括折射和反射结构的透镜、物镜、反光镜和棱镜等。

设计人员可以使用ZEMAX提供的各种工具进行光学元件的几何参数设定、曲面形状设计和光束传播仿真,从而实现光学系统的高效设计。

2.光束传播分析:通过ZEMAX的光束传播分析功能,用户可以对光束在光学系统中的传播进行模拟和优化。

这包括光束的展宽、光线反射、折射和散射等。

用户可以根据需要进行光束修正和优化,以达到预期的光学性能。

3.焦点分析:ZEMAX提供了强大的焦点分析工具,可以评估光学系统的焦点质量。

用户可以使用这些工具来分析和优化光束的聚焦度、聚焦点的大小和形状,并进行光学系统的调整,以获得更好的聚焦性能。

4.像差分析:ZEMAX能够对光学系统的像差进行分析和优化。

用户可以使用像差分析工具来评估和改进光学系统的畸变、球差、色差、像散、象散等像差参数。

通过调整光学元件的参数和位置,用户可以改善光学系统的像差性能。

5.系统优化:ZEMAX具有强大的系统优化功能,可以自动调整和优化光学系统的参数。

用户可以使用ZEMAX提供的优化算法来实现光学系统的最佳设计。

这可以包括调整曲面形状、镜片厚度、曲面间距和光学元件的位置等。

6.散射分析:ZEMAX可以进行散射分析,以评估和优化光学系统中的散射效应。

用户可以使用ZEMAX提供的散射分析工具来模拟和优化散射的光束传播和光学系统中的散射损失。

7.结果可视化:ZEMAX提供了丰富的结果可视化功能,用户可以对仿真结果进行图形和图像的展示。

这包括光束传播路径图、片面图、距离图、相位图和散射图等。

通过结果可视化功能,用户可以更清晰地理解和评估光学系统的性能。

总之,ZEMAX是一款功能强大的光学设计和仿真软件,提供了丰富的工具和功能,支持各种类型的光学元件和系统的设计、分析和优化。

无论是从事光学研发、光学工程或光学教学领域的专业人士,都可以通过ZEMAX来提高光学设计的效率和准确性,实现更好的光学系统设计和优化。

使用ZEMAX设计、优化、公差和分析

使用ZEMAX设计、优化、公差和分析

使用 ZEMAX®于设计、优化、公差和分析 摘要 光学设计软件 ZEMAX®的功能讨论可藉由使用 ZEMAX 去设计和分析一个投影系统 来讨论,包括使用透镜数组 (lenslet arrays) 来建构聚光镜 (condenser)。

简介 ZEMAX 以非序列性 (non-sequential) 分析工具来结合序列性 (sequential) 描光程序的传统功能, 且为一套能够研究所有表面的光学设计和分析的整合性软 件包,并具有研究成像和非成像系统中的杂散光 (stray light) 和鬼影 (ghosting) 的能力,从简单的绘图 (Layout)一直到优化和公差分析皆可达成。

根据过去的经验,对于光学系统的端对端 (end to end)分析往往是需要两 种不同的设计和分析工具。

一套序列性描光软件, 可用于设计、 优化和公差分析, 而一套非序列性或未受限制的 (unconstrained) 描光软件, 可用来分析杂散光、 鬼影和一般的非成像系统分析,包括照明系统。

序列性描光程序这个名词是与定义一个光学系统为一连串表面的工具有关。

所有的光线打到光学系统之后,会依序的从一个表面到另一个表面穿过这个系 统。

在定义的顺序上,所有的光线一定会交到所有的表面,否则光路将终止。

光 线不会跳过任何中间的表面;光线只能打在每一个已定义的表面一次。

若实际光 线路径交到一个表面上超过一次,如使用在二次描光 (double pass) 中的组件, 然后在序列性列表中,必须再定义超过一次的表面参数。

大部份成像光学系统,如照相机镜头、望远镜和显微镜,可在序列性模式中 完整定义。

对于这些系统,序列性描光具有许多优点:非常快、非常弹性和非常 普遍。

几乎任何形状的光学表面和材质特性皆可建构。

在成像系统中,序列性描 光最重要的优点为使用简单且高精确的方法来做优化和分析。

序列性描光的缺 点, 包括无法追迹所有可能的光路径 (即鬼影反射) 和许多无法以序列性方式来 描述的光学系统或组件。

ZEMAX中如何优化非序列光学系统翻译

ZEMAX中如何优化非序列光学系统翻译

ZEMAX中如何优化非序列光学系统翻译在ZEMAX中,优化非序列光学系统的一般步骤如下:
1. 打开非序列光学系统:首先,在ZEMAX主界面上点击“File”菜单,然后选择“New Non-Sequential System”选项,创建一个新的非序
列光学系统。

2. 添加和设置非序列组件:在非序列光学系统中,可以通过点击“Insert”菜单,选择不同的组件类型来添加非序列光学元件,例如透镜、镜面、光栅等。

选择组件后,可以通过双击该组件来进行设置,包括位置、旋转角度、材料等。

5. 运行优化:在“Analysis”菜单中选择“Optimization/Global”
选项,打开全局优化设置窗口。

在该窗口中,可以选择优化方法、停止条
件等,并点击“Run”按钮运行优化。

6. 分析优化结果:优化完成后,可以通过查看优化结果来分析系统
的表现。

可以在“Results”菜单中选择“Optimization”选项,查看优
化结果报告和优化变量结果。

以上是在ZEMAX中优化非序列光学系统的一般步骤。

根据具体的光学
系统和优化需求,可能需要进行更详细的设置和调整。

ZEMAX优化操作数汇总(全)

ZEMAX优化操作数汇总(全)

ZEMAX 优化操作数ZEMAX Merit Function, 是在网上下下来的一个word 文档,觉得蛮好的,一般用到的好像就是EFFL。

呵呵,这个收集下,以后有用。

一阶光学性能1.EFFL 透镜单元的有效焦距2.AXCL 透镜单元的轴向色差CL 透镜单元的垂轴色差4.PIMH 规定波长的近轴像高5.PMAG 近轴放大率6.AMAG 角放大率7.ENPP 透镜单元入瞳位置8.EXPP 透镜单元出瞳位置9.PETZ 透镜单元的 PETZVAL半径10.PETC 反向透镜单元的 PETZVAL半径11.LINV 透镜单元的拉格朗日不变量12.WFNO 像空间 F/#13.POWR 指定表面的权重14.EPDI 透镜单元的入瞳直径15.ISFN 像空间 F/# ( 近轴 )16.OBSN 物空间数值孔径17.EFLX “向X有”效焦距18.EFLY “向Y有”效焦距19.SFNO 弧矢有效 F/#MTF 数据1.MTFT 切向调制函数2.MTFS 径向调制函数3.MTFA 平均调制函数4.MSWT 切向方波调制函数5.MSWS 径向方波调制函数6.MSWA 平均方波调制函数7.GMTA 几何 MTF 切向径向响应8.GMTS 几何 MTF 径向响应9.GMTT 几何 MTF 切向响应衍射能级1. DENC 衍射包围圆能量2. DENF 衍射能量3. GENC 几何包围圆能量4. XENC像差1.SPHA 在规定面出的波球差分布( 0 则计算全局)A 透过面慧差( 3 阶近轴)3.ASTI 透过面像散( 3 阶近轴)4.FCUR 透过面场曲( 3 阶近轴)5.DIST 透过面波畸变( 3 阶近轴)6.DIMX 畸变最大值7.AXCL 轴像色差 (近轴 )CL 垂轴色差9.TRAR 径像像对于主光线的横向像差10.TRAX “向X”横向色差11.TRAY “向Y”横向色差12.TRAI 规定面上的径像横向像差13.TRAC 径像像对于质心的横向像差14.OPDC 主光线光程差15.OPDX 衍射面心光程差16.PETZ 透镜单元的 PETZVAL半径17.PETC 反向透镜单元的 PETZVAL半径18.RSCH 主光线的 RMS光斑尺寸19.RSCE 类 RSCH20.RWCH 主光线的 RMS波前偏差21.RWCE 衍射面心的 RMS波前偏差22.ANAR 像差测试23.ZERN Zernike 系数24.RSRE 几何像点的 RMS点尺寸(质心参考)25.RSRH 类同 RSRE(主光线参考)26.RWRE 类同 RSRE(波前偏差)27.TRAD “像X”TRAR比较28.TRAE “ Y像”TRAR比较29.TRCX 像面子午像差” X向”(质心基准)30.TRCY 像面子午像差” Y向”(质心基准)31.DISG 广义畸变百分数32.FCGS 弧矢场曲33.DISC 子午场曲34.OPDM 限制光程差,类同 TRAC35.PWRH 同 RSCH36.BSER 对准偏差37.BIOC 集中对准38.BIOD 垂直对准偏差透镜数据约束1. TOTR 透镜单元的总长2. CVVA 规定面的曲率 =目标值3. CVGT 规定面的曲率 >目标值4. CVLT 规定面的曲率 <目标值5. CTVA 规定面的中心厚度 =目标值6. CTGT 规定面的中心厚度 >目标值7. CTLT 规定面的中心厚度 <目标值8. ETVA 规定面的边缘厚度 =目标值9. ETGT 规定面的边缘厚度 >目标值10. ETLT 规定面的边缘厚度 <目标值11. COVA 圆锥系数 =目标值12. COGT 圆锥系数 >目标值13. COLT 圆锥系数 <目标值14. DMVA 约束面直径 =目标值15. DMGT 约束面直径 >目标值16. DMLT 约束面直径 <目标值17. TTHI 面厚度统计18. VOLU 元素容量19. MNCT 最小中心厚度20. MXCT 最大中心厚度21. MNET 最小边缘厚度22. MXET 最大边缘厚度23. MNCG 最小中心玻璃厚度24. MXEG 最大边缘玻璃厚度25. MXCG 最大中心玻璃厚度26. MNCA 最小中心空气厚度27. MXCA 最大中心空气厚度28. MNEA 最小边缘空气厚度29. MXEA 最大边缘空气厚度30. ZTHI 控制复合结构厚度31. SAGX 透镜在” XZ面”上的面弧矢32. SAGY透镜在” YZ面”上的面弧矢33. COVL 柱形单元体积34. MNSD 最小直径35. MXSD 最大直径36. XXET 最大边缘厚度37. XXEA 最大空气边缘厚度38. XXEG 最大玻璃边缘厚度39. XNET 最小边缘厚度40. XNEA 最小边缘空气厚度41. XNEG 最小玻璃边缘厚度42. TTGT 总结构厚度 >目标值43. TTLT 总结构厚度 <目标值44. TTVA 总结构厚度 =目标值45. TMAS 结构总质量47. MXCV 最大曲率48. MNDT 最小口径与厚度的比率49. MXDT 最大口径与厚度的比率参数数据约束1. PnVA 约束面的第 n 个控制参数 =目标值2. PnGT 约束面的第 n 个控制参数 >目标值3. PnLT 约束面的第 n 个控制参数 <目标值附加数据约束1. XDVA 附加数据值 =目标值( 1~99)2. XDGT附加数据值 >目标值( 1~99)3. XDLT 附加数据值 <目标值( 1~99)玻璃数据约束2. MXIN 组大折射率3. MNAB 最小阿贝数4. MXAB 最大阿贝数5. MNPD 最小Pg-f6. MXPD 最大Pg-f7. RGLA 合理的玻璃近轴光线数据1. PARX 指定面近轴 X 向坐标2. PARY指定面近轴 Y 向坐标3. REAZ指定面近轴 Z 向坐标4. REAR 指定面实际光线径向坐标5. REAA指定面实际光线X 向余弦6. REAB指定面实际光线Y 向余弦7. REAC指定面实际光线Z 向余弦8. RENA 指定面截距处,实际光线同面X 向正交9. RENB指定面截距处,实际光线同面Y 向正交10. RENC指定面截距处,实际光线同面Z 向正交11. RANG 同 Z 轴向相联系的光线弧度角12. OPTH 规定光线到面的距离13. DXDX “ X向”光瞳” X向”像差倒数14. DXDY “ Y向”光瞳” X向”像差倒数15. DYDX “ X向”光瞳” Y向”像差倒数16. DYDY “ Y向”光瞳” Y向”像差倒数17. RETX 实际光线” X向”正交18. RETY实际光线” Y向”正交19. RAGX 全局光线” X坐”标20. RAGY全局光线” Y坐”标21. RAGZ全局光线” Z坐”标22. RAGA全局光线” X余”弦23. RAGB全局光线” Y余”弦24. RAGC全局光线” Z余”弦25. RAIN 入射实际光线角局部位置约束1. CLCX 指定全局顶点” X向”坐标2. CLCY指定全局顶点” Y”坐标向3. CLCZ 指定全局顶点” Z向”坐标4. CLCA指定全局顶点” X向”标准矢量5. CLCB指定全局顶点” Y”标准矢量向6. CLCC指定全局顶点” Z向”标准矢量一般操作数1. SUMM 两个操作数求和2. OSUM 合计两个操作数之间的所有数3. DIFF 两个操作数之间的差4. PROD 两个操作数值之间的积5. DIVI 两个操作数相除6. SQRT 操作数的平方根7. OPGT 操作数大于8. OPLT 操作数小于9. CONS 常数值10. QSUM 所有统计值的平方根11. EQUA 等于操作数12. MINN 返回操作数的最小变化范围13. MAXX 返回操作数的最大变化范围14. ACOS 操作数反余弦15. ASIN 操作数反正弦16. ATAN 操作数反正切17. COSI 操作数余弦18. SINE 操作数正弦19. TANG 操作数正切高斯光束数据1. CBWA 规定面空间高斯光束尺寸2. CBWO 规定面空间高斯光束束腰3. CBWZ 规定面空间光束Z 坐标4. CBWR规定面空间高斯光束半径梯度率控制操作数1. TnGT2. TnLT3. TnVA4. GRMN 最小梯度率5. GRMX 最大梯度率6. LPTD 轴向梯度分布率7. DLTN ΔNZPL 宏指令优化1. ZPLM像面控制操作数1.RELI 像面相对亮度。

zemax优化操作函数

zemax优化操作函数

zemax优化操作函数优化函数1、像差spha(球差):surf表面编号/wave波长/target预设目标值/weight权重指定表面产生的贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是针对整个系统。

这是由塞得和数计算得到的第三级彗差,对非近轴系统无效.asti(像是贫):选定表面产生像散的贡献值,以波长则表示。

如果表面编号值0,则就是针对整个系统。

这就是由塞得和数排序获得的第三级色散,对非近轴系统违宪fcur(场曲):指定表面产生的场曲贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是计算整个系统的场曲。

这是由塞得系数计算出的第三级场曲,对非近轴系统无效.dist(畸变):选定表面产生的畸变贡献值,以波长则表示。

如果表面编号值0,则采用整个系统。

同样,如果表面编号值0,则畸变以百分数形式得出。

这就是由塞得系数排序出来的第三级畸变,对与非将近轴系统违宪.dimx(最大畸变值):它与dist相似,只不过它仅规定了畸变的绝对值的上限。

视场的整数编号可以是0,这说明使用最大的视场坐标,也可以是任何有效的视场编号。

注意,最大的畸变不一定总是在最大视场处产生。

得到的值总是以百分数为单位,以系统作为一个整体。

这个操作数对于非旋转对称系统可能无效。

axcl(轴向色差):以镜头长度单位为单位的轴向色差。

这就是两种定义的最为边缘的波长的理想焦面的间隔。

这个距离就是沿着z轴测量的。

对非近轴系统违宪.lacl(垂轴色差):这是定义的两种极端波长的主光线截点的y方向的距离。

对于非近轴系统无效trar(垂轴像差):在像面半径方向测定的相对于主光线的垂轴像差.trax(x方向垂轴像差):在像面x方向测定的相对于主光线的垂轴像差tray(y方向垂轴像差):在像面y方向测定的相对于主光线的垂轴像差trai(雕轴像是高):在选定表面半口径方向测量的相对于主光线的垂轴像是高.类似trar,只不过就是针对一个表面,而不是选定的像是面.opdc(光程差):指定波长的主光线的光程差.petz(匹兹伐曲率半径):以镜头长度单位则表示,对非近轴系统违宪petc(匹兹伐曲率):以镜头长度单位的倒数则表示,对非近轴系统违宪rsch:相对于主光线的rms斑点尺寸(光线像是高)。

zemax_优化函数说明书

zemax_优化函数说明书

优化操作数和数据域的用法名称 说 明 Int1 Int2 Hxy,P xyABSO 绝对值 操作数编号— —ACOS 指定编号的操作数的值的反余弦值。

如果标记是0,则其单位为弧度,否则为度操作数编号标记 —AMAG 角放大率。

这是像空间和物空间之间的近轴主光线角度的比值。

对于非近轴系统无效— 波长 —ANAR 在像面上测量的相对于主波长中主光线的角度差半径。

这个数定义成1-cosθ,这里θ是被追迹的光线与主光线之间的角度。

参见TRAR— 波长 —ASIN 指定编号的操作数的值的反正弦值。

如果标记为0,则其单位为弧度,否则为度操作数编号标记 —ASTI 指定表面产生的像散贡献值,以波长表示。

如果表面编号值为0,则是针对整个系统。

这是由塞得和数计算得到的第三级色散,对非近轴系统无效表面 波长 —ATAN 指定编号的操作数的值的反正切值。

如果标记为0,则其单位为弧度,否则为度操作数编号标记 —AXCL 以镜头长度单位为单位的轴向色差。

这是两种定义的最边缘的波长的理想焦面的间隔。

这个距离是沿着Z 轴测量的。

对非近轴系统无效— — —BLNK 不做任何事情。

用来将操作数列表的各个部分分隔开。

在操作数名称右边的空白处将随意地输入一注释行;这个注释行将在编辑界面和评价函数列表中同样显示— — —BSER 瞄准误差。

瞄准误差定义成被追迹的轴上视场的主光线的半坐标除以有效焦距。

这个定义将产生像的角度偏差的测量— 波长 —CMFV 结构评价函数值。

这个操作数调用了在两个用来定义一个光学虚拟全息系统的结构系统的任一个中定义的评价函数。

结构编号的值是1 或2,分别代表第一或第二结构系统。

操作数编号可以是0,这将从这个结构系统中获得整个评价函数的值,也可以是整数,这说明了从中记录数据值的操作数行号。

例如,假定结构编号是2,操作数编号是7,CMFV 将获得第2 个结构文件的评价函数中第7 个操作数的值。

如果在这个被优化的可逆系统结构编号操作数编号—中有一个以上的光学虚拟全息表面,结构编号可以加上2 来指代使用的第二个表面的参数,或者加上4 来指代使用的第三个表面的光学结构,等等。

ZEMAX优化操作数汇总(全)

ZEMAX优化操作数汇总(全)

ZEMAX 优化操作数ZEMAX Merit Function, 是在网上下下来的一个word 文档,觉得蛮好的,一般用到的好像就是EFFL。

呵呵,这个收集下,以后有用。

一阶光学性能1.EFFL 透镜单元的有效焦距2.AXCL 透镜单元的轴向色差CL 透镜单元的垂轴色差4.PIMH 规定波长的近轴像高5.PMAG 近轴放大率6.AMAG 角放大率7.ENPP 透镜单元入瞳位置8.EXPP 透镜单元出瞳位置9.PETZ 透镜单元的 PETZVAL半径10.PETC 反向透镜单元的 PETZVAL半径11.LINV 透镜单元的拉格朗日不变量12.WFNO 像空间 F/#13.POWR 指定表面的权重14.EPDI 透镜单元的入瞳直径15.ISFN 像空间 F/# ( 近轴 )16.OBSN 物空间数值孔径17.EFLX “向X有”效焦距18.EFLY “向Y有”效焦距19.SFNO 弧矢有效 F/#MTF 数据1.MTFT 切向调制函数2.MTFS 径向调制函数3.MTFA 平均调制函数4.MSWT 切向方波调制函数5.MSWS 径向方波调制函数6.MSWA 平均方波调制函数7.GMTA 几何 MTF 切向径向响应8.GMTS 几何 MTF 径向响应9.GMTT 几何 MTF 切向响应衍射能级1. DENC 衍射包围圆能量2. DENF 衍射能量3. GENC 几何包围圆能量4. XENC像差1.SPHA 在规定面出的波球差分布( 0 则计算全局)A 透过面慧差( 3 阶近轴)3.ASTI 透过面像散( 3 阶近轴)4.FCUR 透过面场曲( 3 阶近轴)5.DIST 透过面波畸变( 3 阶近轴)6.DIMX 畸变最大值7.AXCL 轴像色差 (近轴 )CL 垂轴色差9.TRAR 径像像对于主光线的横向像差10.TRAX “向X”横向色差11.TRAY “向Y”横向色差12.TRAI 规定面上的径像横向像差13.TRAC 径像像对于质心的横向像差14.OPDC 主光线光程差15.OPDX 衍射面心光程差16.PETZ 透镜单元的 PETZVAL半径17.PETC 反向透镜单元的 PETZVAL半径18.RSCH 主光线的 RMS光斑尺寸19.RSCE 类 RSCH20.RWCH 主光线的 RMS波前偏差21.RWCE 衍射面心的 RMS波前偏差22.ANAR 像差测试23.ZERN Zernike 系数24.RSRE 几何像点的 RMS点尺寸(质心参考)25.RSRH 类同 RSRE(主光线参考)26.RWRE 类同 RSRE(波前偏差)27.TRAD “像X”TRAR比较28.TRAE “ Y像”TRAR比较29.TRCX 像面子午像差” X向”(质心基准)30.TRCY 像面子午像差” Y向”(质心基准)31.DISG 广义畸变百分数32.FCGS 弧矢场曲33.DISC 子午场曲34.OPDM 限制光程差,类同 TRAC35.PWRH 同 RSCH36.BSER 对准偏差37.BIOC 集中对准38.BIOD 垂直对准偏差透镜数据约束1. TOTR 透镜单元的总长2. CVVA 规定面的曲率 =目标值3. CVGT 规定面的曲率 >目标值4. CVLT 规定面的曲率 <目标值5. CTVA 规定面的中心厚度 =目标值6. CTGT 规定面的中心厚度 >目标值7. CTLT 规定面的中心厚度 <目标值8. ETVA 规定面的边缘厚度 =目标值9. ETGT 规定面的边缘厚度 >目标值10. ETLT 规定面的边缘厚度 <目标值11. COVA 圆锥系数 =目标值12. COGT 圆锥系数 >目标值13. COLT 圆锥系数 <目标值14. DMVA 约束面直径 =目标值15. DMGT 约束面直径 >目标值16. DMLT 约束面直径 <目标值17. TTHI 面厚度统计18. VOLU 元素容量19. MNCT 最小中心厚度20. MXCT 最大中心厚度21. MNET 最小边缘厚度22. MXET 最大边缘厚度23. MNCG 最小中心玻璃厚度24. MXEG 最大边缘玻璃厚度25. MXCG 最大中心玻璃厚度26. MNCA 最小中心空气厚度27. MXCA 最大中心空气厚度28. MNEA 最小边缘空气厚度29. MXEA 最大边缘空气厚度30. ZTHI 控制复合结构厚度31. SAGX 透镜在” XZ面”上的面弧矢32. SAGY透镜在” YZ面”上的面弧矢33. COVL 柱形单元体积34. MNSD 最小直径35. MXSD 最大直径36. XXET 最大边缘厚度37. XXEA 最大空气边缘厚度38. XXEG 最大玻璃边缘厚度39. XNET 最小边缘厚度40. XNEA 最小边缘空气厚度41. XNEG 最小玻璃边缘厚度42. TTGT 总结构厚度 >目标值43. TTLT 总结构厚度 <目标值44. TTVA 总结构厚度 =目标值45. TMAS 结构总质量47. MXCV 最大曲率48. MNDT 最小口径与厚度的比率49. MXDT 最大口径与厚度的比率参数数据约束1. PnVA 约束面的第 n 个控制参数 =目标值2. PnGT 约束面的第 n 个控制参数 >目标值3. PnLT 约束面的第 n 个控制参数 <目标值附加数据约束1. XDVA 附加数据值 =目标值( 1~99)2. XDGT附加数据值 >目标值( 1~99)3. XDLT 附加数据值 <目标值( 1~99)玻璃数据约束2. MXIN 组大折射率3. MNAB 最小阿贝数4. MXAB 最大阿贝数5. MNPD 最小Pg-f6. MXPD 最大Pg-f7. RGLA 合理的玻璃近轴光线数据1. PARX 指定面近轴 X 向坐标2. PARY指定面近轴 Y 向坐标3. REAZ指定面近轴 Z 向坐标4. REAR 指定面实际光线径向坐标5. REAA指定面实际光线X 向余弦6. REAB指定面实际光线Y 向余弦7. REAC指定面实际光线Z 向余弦8. RENA 指定面截距处,实际光线同面X 向正交9. RENB指定面截距处,实际光线同面Y 向正交10. RENC指定面截距处,实际光线同面Z 向正交11. RANG 同 Z 轴向相联系的光线弧度角12. OPTH 规定光线到面的距离13. DXDX “ X向”光瞳” X向”像差倒数14. DXDY “ Y向”光瞳” X向”像差倒数15. DYDX “ X向”光瞳” Y向”像差倒数16. DYDY “ Y向”光瞳” Y向”像差倒数17. RETX 实际光线” X向”正交18. RETY实际光线” Y向”正交19. RAGX 全局光线” X坐”标20. RAGY全局光线” Y坐”标21. RAGZ全局光线” Z坐”标22. RAGA全局光线” X余”弦23. RAGB全局光线” Y余”弦24. RAGC全局光线” Z余”弦25. RAIN 入射实际光线角局部位置约束1. CLCX 指定全局顶点” X向”坐标2. CLCY指定全局顶点” Y”坐标向3. CLCZ 指定全局顶点” Z向”坐标4. CLCA指定全局顶点” X向”标准矢量5. CLCB指定全局顶点” Y”标准矢量向6. CLCC指定全局顶点” Z向”标准矢量一般操作数1. SUMM 两个操作数求和2. OSUM 合计两个操作数之间的所有数3. DIFF 两个操作数之间的差4. PROD 两个操作数值之间的积5. DIVI 两个操作数相除6. SQRT 操作数的平方根7. OPGT 操作数大于8. OPLT 操作数小于9. CONS 常数值10. QSUM 所有统计值的平方根11. EQUA 等于操作数12. MINN 返回操作数的最小变化范围13. MAXX 返回操作数的最大变化范围14. ACOS 操作数反余弦15. ASIN 操作数反正弦16. ATAN 操作数反正切17. COSI 操作数余弦18. SINE 操作数正弦19. TANG 操作数正切高斯光束数据1. CBWA 规定面空间高斯光束尺寸2. CBWO 规定面空间高斯光束束腰3. CBWZ 规定面空间光束Z 坐标4. CBWR规定面空间高斯光束半径梯度率控制操作数1. TnGT2. TnLT3. TnVA4. GRMN 最小梯度率5. GRMX 最大梯度率6. LPTD 轴向梯度分布率7. DLTN ΔNZPL 宏指令优化1. ZPLM像面控制操作数1.RELI 像面相对亮度。

ZEMAX优化操作数的中文含义

ZEMAX优化操作数的中文含义

ZEMAX优化操作数的中文含义ZEMAX是一款广泛应用于光学系统设计和分析的专业软件,用于模拟、优化和优化操作数。

操作数是指通过调整光学系统的参数来达到特定指标的值。

ZEMAX优化操作数是通过计算光学系统的参数变化,并通过自动化算法找到最优参数组合,以满足用户定义的优化条件的过程。

1. 成像质量指标优化:图像质量是光学系统设计中一个重要的衡量指标。

常见的成像质量指标包括像差、MTF(Modulation Transfer Function)等。

ZEMAX可以根据用户设定的成像质量指标进行优化,以得到最佳的图像质量。

2.光路长度优化:光路长度是指从光源到最终图像平面的光线传播路径的长度。

通过调整光学系统的元件位置和倾斜角度,可以优化光路长度,以便得到更紧凑的光学系统设计。

3.波前畸变优化:波前畸变是指光线经过光学系统后被非理想因素引起的像差。

ZEMAX可以通过调整光学系统的光学元件形状、厚度和曲率等参数来优化波前畸变,以提高成像质量。

4.光通量优化:光通量是指通过光学系统的光线总功率。

通过调整光学系统的元件透过率、反射率和吸收率等参数,可以优化光通量,以实现更高的光学效率。

5.焦距优化:焦距是指光学系统将光线聚焦到的最终图像实际位置。

通过调整光学系统的透镜曲率和位置等参数,可以优化光学系统的焦距,以满足用户的实际需求。

6.光斑大小优化:光斑大小是指光学系统成像时光斑在图像平面上的直径大小。

调整光学系统的透镜孔径和曲率等参数,可以优化光斑大小,以满足用户定义的要求。

7.主轴中心优化:主轴中心是指光学系统中光线传播路径的中心位置。

调整光学系统的镜头位置和倾斜角度等参数,可以优化主轴中心,以提高光路的稳定性和一致性。

总之,ZEMAX优化操作数是通过对光学系统参数的和迭代,找到最佳的参数组合,以满足特定的目标指标。

这些指标可以是成像质量、光路长度、波前畸变、光通量、焦距、光斑大小或主轴中心等。

通过优化操作数,可以得到更优秀的光学系统设计,提高系统性能和效率。

ZEMAX优化操作数汇总情况(全)

ZEMAX优化操作数汇总情况(全)

ZE M A X优化操作数ZEMAX Merit Function,是在网上下下来的一个word文档,觉得蛮好的,一般用到的好像就是EFFL。

呵呵,这个收集下,以后有用。

一阶光学性能1. EFFL 透镜单元的有效焦距2. AXCL 透镜单元的轴向色差3. LACL 透镜单元的垂轴色差4. PIMH 规定波长的近轴像高5. PMAG 近轴放大率6. AMAG 角放大率7. ENPP 透镜单元入瞳位置8. EXPP透镜单元出瞳位置9. PETZ 透镜单元的PETZVAL半径10. PETC反向透镜单元的PETZVAL半径11. LINV 透镜单元的拉格朗日不变量12. WFNO 像空间F/#13. POWR 指定表面的权重14. EPDI 透镜单元的入瞳直径15. ISFN 像空间F/# (近轴)16. OBSN 物空间数值孔径17. EFLX “X”向有效焦距18. EFLY “Y”向有效焦距19. SFNO 弧矢有效F/#MTF数据1. MTFT 切向调制函数2. MTFS 径向调制函数3. MTFA 平均调制函数4. MSWT 切向方波调制函数5. MSWS 径向方波调制函数6. MSWA 平均方波调制函数7. GMTA 几何MTF切向径向响应8. GMTS几何MTF径向响应9. GMTT几何MTF切向响应衍射能级1. DENC 衍射包围圆能量2. DENF 衍射能量3. GENC 几何包围圆能量4. XENC像差1. SPHA 在规定面出的波球差分布(0则计算全局)2. COMA 透过面慧差(3阶近轴)3. ASTI 透过面像散(3阶近轴)4. FCUR透过面场曲(3阶近轴)5. DIST透过面波畸变(3阶近轴)6. DIMX 畸变最大值7. AXCL 轴像色差(近轴)8. LACL 垂轴色差9. TRAR 径像像对于主光线的横向像差10. TRAX “X”向横向色差11. TRAY “Y”向横向色差12. TRAI 规定面上的径像横向像差13. TRAC径像像对于质心的横向像差14. OPDC 主光线光程差15. OPDX 衍射面心光程差16. PETZ 透镜单元的PETZVAL半径17. PETC反向透镜单元的PETZVAL半径18. RSCH 主光线的RMS光斑尺寸19. RSCE 类RSCH20. RWCH主光线的RMS波前偏差21. RWCE衍射面心的RMS波前偏差22. ANAR像差测试23. ZERN Zernike系数24. RSRE 几何像点的RMS点尺寸(质心参考)25. RSRH 类同 RSRE(主光线参考)26. RWRE类同 RSRE(波前偏差)27. TRAD “X”像TRAR比较28. TRAE “Y”像TRAR比较29. TRCX 像面子午像差”X”向(质心基准)30. TRCY像面子午像差”Y”向(质心基准)31. DISG 广义畸变百分数32. FCGS 弧矢场曲33. DISC 子午场曲34. OPDM 限制光程差,类同TRAC35. PWRH 同RSCH36. BSER 对准偏差37. BIOC 集中对准38. BIOD 垂直对准偏差透镜数据约束1. TOTR 透镜单元的总长2. CVVA 规定面的曲率=目标值3. CVGT规定面的曲率>目标值4. CVLT规定面的曲率<目标值5. CTVA 规定面的中心厚度=目标值6. CTGT规定面的中心厚度>目标值7. CTLT规定面的中心厚度<目标值8. ETVA规定面的边缘厚度=目标值9. ETGT 规定面的边缘厚度>目标值10. ETLT 规定面的边缘厚度<目标值11. COVA 圆锥系数=目标值12. COGT圆锥系数>目标值13. COLT圆锥系数<目标值14. DMVA 约束面直径=目标值15. DMGT约束面直径>目标值16. DMLT约束面直径<目标值17. TTHI 面厚度统计18. VOLU 元素容量19. MNCT 最小中心厚度20. MXCT 最大中心厚度21. MNET 最小边缘厚度22. MXET 最大边缘厚度23. MNCG 最小中心玻璃厚度24. MXEG 最大边缘玻璃厚度25. MXCG 最大中心玻璃厚度26. MNCA 最小中心空气厚度27. MXCA 最大中心空气厚度28. MNEA 最小边缘空气厚度29. MXEA 最大边缘空气厚度30. ZTHI 控制复合结构厚度31. SAGX 透镜在”XZ”面上的面弧矢32. SAGY透镜在”YZ”面上的面弧矢33. COVL 柱形单元体积34. MNSD 最小直径35. MXSD 最大直径36. XXET 最大边缘厚度37. XXEA 最大空气边缘厚度38. XXEG 最大玻璃边缘厚度39. XNET 最小边缘厚度40. XNEA 最小边缘空气厚度41. XNEG 最小玻璃边缘厚度42. TTGT 总结构厚度>目标值43. TTLT 总结构厚度<目标值44. TTVA总结构厚度=目标值45. TMAS 结构总质量47. MXCV 最大曲率48. MNDT 最小口径与厚度的比率49. MXDT 最大口径与厚度的比率参数数据约束1. PnVA 约束面的第n个控制参数=目标值2. PnGT约束面的第n个控制参数>目标值3. PnLT约束面的第n个控制参数<目标值附加数据约束1. XDVA 附加数据值=目标值(1~99)2. XDGT附加数据值>目标值(1~99)3. XDLT附加数据值<目标值(1~99)玻璃数据约束2. MXIN 组大折射率3. MNAB 最小阿贝数4. MXAB 最大阿贝数5. MNPD 最小ΔPg-f6. MXPD 最大ΔPg-f7. RGLA 合理的玻璃近轴光线数据1. PARX 指定面近轴X向坐标2. PARY指定面近轴Y向坐标3. REAZ指定面近轴Z向坐标4. REAR 指定面实际光线径向坐标5. REAA指定面实际光线X向余弦6. REAB指定面实际光线Y向余弦7. REAC指定面实际光线Z向余弦8. RENA 指定面截距处,实际光线同面X向正交9. RENB指定面截距处,实际光线同面Y向正交10. RENC指定面截距处,实际光线同面Z向正交11. RANG 同Z轴向相联系的光线弧度角12. OPTH 规定光线到面的距离13. DXDX “X”向光瞳”X”向像差倒数14. DXDY “Y”向光瞳”X”向像差倒数15. DYDX “X”向光瞳”Y”向像差倒数16. DYDY “Y”向光瞳”Y”向像差倒数17. RETX 实际光线”X”向正交18. RETY实际光线”Y”向正交19. RAGX 全局光线”X”坐标20. RAGY全局光线”Y”坐标21. RAGZ全局光线”Z”坐标22. RAGA全局光线”X”余弦23. RAGB全局光线”Y”余弦24. RAGC全局光线”Z”余弦25. RAIN 入射实际光线角局部位置约束1. CLCX 指定全局顶点”X”向坐标2. CLCY指定全局顶点”Y”向坐标3. CLCZ指定全局顶点”Z”向坐标4. CLCA指定全局顶点”X”向标准矢量5. CLCB指定全局顶点”Y”向标准矢量6. CLCC指定全局顶点”Z”向标准矢量一般操作数1. SUMM 两个操作数求和2. OSUM 合计两个操作数之间的所有数3. DIFF 两个操作数之间的差4. PROD 两个操作数值之间的积5. DIVI 两个操作数相除6. SQRT 操作数的平方根7. OPGT 操作数大于8. OPLT 操作数小于9. CONS 常数值10. QSUM 所有统计值的平方根11. EQUA 等于操作数12. MINN 返回操作数的最小变化范围13. MAXX 返回操作数的最大变化范围14. ACOS 操作数反余弦15. ASIN 操作数反正弦16. ATAN 操作数反正切17. COSI 操作数余弦18. SINE 操作数正弦19. TANG 操作数正切高斯光束数据1. CBWA 规定面空间高斯光束尺寸2. CBWO 规定面空间高斯光束束腰3. CBWZ 规定面空间光束Z坐标4. CBWR规定面空间高斯光束半径梯度率控制操作数1. TnGT2. TnLT3. TnVA4. GRMN 最小梯度率5. GRMX 最大梯度率6. LPTD 轴向梯度分布率7. DLTN ΔNZPL宏指令优化1. ZPLM像面控制操作数1.RELI 像面相对亮度。

【精品】用Zemax进行优化设计

【精品】用Zemax进行优化设计

目录摘要 .................................................. 错误!未指定书签。

ABSTRACT .............................................. 错误!未指定书签。

引言 .................................................. 错误!未指定书签。

1光学传递函数和点列图................................. 错误!未指定书签。

1.1光学传递函数..................................... 错误!未指定书签。

1.1。

1利用MTF曲线来评价成像质量............... 错误!未指定书签。

1.1。

2利用MTF曲线的积分值来评价成像质量....... 错误!未指定书签。

1.2点列图........................................... 错误!未指定书签。

2像差综述............................................. 错误!未指定书签。

2。

1轴上点球差...................................... 错误!未指定书签。

2.1.1球差的定义和表示方法...................... 错误!未指定书签。

2.1。

2球差的校正............................... 错误!未指定书签。

2。

2像散与像面弯曲(场曲).......................... 错误!未指定书签。

2.2。

1像散..................................... 错误!未指定书签。

2.2.2场曲...................................... 错误!未指定书签。

zEMAX优化过程

zEMAX优化过程

一、设计要求:1、像方NA达到0.42、MTF曲线在1400处大于0.2二、有初始数据开始调试1、新建表格,输入半径、厚度、玻璃等参数文件2、在Gen中选择物方数值孔径选项,值为0.0163、在Fie只能够选择第二项物高,建立三个视场:0视场Y高为0,,0707视场Y高为8.8375,全市场Y高为12.54、在Wav中点select,即选中红绿蓝三种波5、保存为LENS文件6、在F6中输入函数TOTR,目标值为29.642,权重为17、输入EFFL,目标值为6.1,权重为18、查看赛的和数图表,选中相差较大的面半径r1、r3、r4、r7、r8,设为变量,进行优化,完成后查看MTF曲线和赛的和数的变化,再选中r10和r6及r8也设为变量,进行优化,多次反复得到最后较平滑的评价函数曲线9、设置透镜厚度d4、d3、d5为变量,进行优化,再选中其他半径进行优化,同样反复多次,保存各透镜厚度均大于0.1且曲线最平滑的的几组数据10、保存为LENS18、LENS39、LENS41、LENS42、LENS43文件11、打开F6,适当调整EFFL的值,4.7,返回12、取消厚度变量,对半径进行优化,结果衍射极限曲线在1400处上移至0.2以上,查看Lay,在保证系统可行性的前提下(保证透镜厚度大于0.1,保证各镜面不相交),手动调整透镜厚度,使0视场0.707视场及全市场的五条调制函数接近衍射极限13、保存为LENS24、LENS32、LENS35、LENS38文件14、手动调整完成后,在F6中输入MTFT及MTFS即子午和弧矢方向调制函数,分别输入1、2、3个视场,WA v填0即选择所有光波,采样密度填1即选择32×32的samp,目标值填相应频率处衍射极限曲线所在位置,权重可调整15、反复多次尝试选择不同变量进行自动调整镜面半径及透镜厚度值,保存较好的几组数据16、再适当进行手动调节半径及厚度的值,是曲线更平滑,保存为最终结果17、LENS62、LENS101、LENS103、LENS105、LENS107(还可以尝试调整玻璃已达到改变折射率的目的以改变MTF中曲线位置LENS52)。

ZEMAX_锤形优化

ZEMAX_锤形优化

ZEMAX 锤形优化引言根据手册上描述的特殊算法,我们已经使用局部优化提高了透镜性能。

这步优化后,下一步来运行锤形优化,即ZEMAX提供的全局优化方法的一种。

这个是全局搜索提高性能,不像局部优化找到一个好性能时就会自动中止,锤形优化将一直优化直到用户让它中止。

点击Tools…Optimization…Hammer Optimization或点击Ham按扭,然后点击Start开始优化:由于这个设计十分简单,不会再有进一步的提高。

对于很复杂的设计,锤形优化可以寻找最佳透镜形式。

本例中,RMS光斑半径提高到轴上13.5um,轴外26.1um.。

注:另外一个全局优化算法,Global Search,用于提供序列光线追迹优化初始结构寻找,对于像本例这样简单的设计并不适合。

可查看用户手册第18章得到更详细信息。

视场点足够吗?我们使用两个视场点优化的这个透镜,0度和5度。

尽管光斑均方根RMS半径在这两个视场下看起来很好,我们如何确定在其它中间视场点处系统性能没有下降?点击Analysis…RMS…RMS vs. Field打开如下对话框:上图显示了RMS光斑半径作为视场的函数关系,视场作为连续变量。

在0到5度视场间使用50个采样点,画出每个波长下单独的RMS光斑半径与视场的曲线。

注意RMS光斑没能超出它在最小和最大视场处的值,因此在这个设计里这两个视场点提供了较好的控制。

如果曲线显示中间某个视场点的值超出了我们选择的这两个视场点处的值,那么我们将需要增加更多的视场采样点。

注:如果您改变视场采样点数或波长数,您必须重新构建评价函数才能将这些改变应用进去。

类似的RMS vs. Wavelength图允许您检查是否有足够的波长采样数,同样可以用Analysis…Miscellaneous…Chromatic Focal Shift和Analysis…Miscellaneous…Lateral Color 观察色差。

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练习3:
双高斯透镜组入瞳直径:F/3 焦距f=75mm,成像高度
21.6mm 畸变小于1%;加工要求:镜片厚度最小2mm 最大12mm 评价要求:MTF 对于30lp/mm 为50% ,对于50lp/mm 为20%.后工作距离至少40mm
作业4:
•50mm标准镜头 可参照Cooke的三片结构,设计一个F/5焦距50mm的 标准镜头,应用于可见光波段。 成像要求:在视场30°内的3种色光的波像差均小于2 个波长,MTF大于0.3/30lp,畸变小于1%.
目标:找出x使MF的值最小。
ZEMAX 优化功能使用
优化的过程与计算的起始点设计有关。 MF使用缺省的优化数Defining complex operands
如果field、wavelength value、 weight改变了, 则必须重新构建。
自定义优化数。Zemax提供了200多种操作 数,用4个大写字母组成,包括系统像差, 结构参数,边界条件和玻璃材料等。
ZEMAX 优化功能使用
Damped Leased Squares(DLS)算法
DLS算法是所有光学设计软件中的基本优化 算法。假定Merit Function 定义为如下形式:
MF2 Wi (Vi Ti )2 Wi
式中W为操作数的权重的绝对值,V为当前 值,T是目标值,下标i是操作数的号码。
练习1:
设计一个F/4双胶合透镜,在光轴上使用,焦距 为100mm,在可见光范围内使用,用BK7和SF1玻璃。 并对所设计的透镜进行优化,最后对双胶合透镜消 球差。
利用上次课做的单透镜和双胶合透镜,改变
透镜的曲率和厚度,将其优化,分别使其弥散斑/ 球差获得最小,查看其它像质评价参数。
练习2:
激光扩束镜:5mm进 25mm出(5x放大) 在0.632um波段校正最佳光程差(评价扩束镜的标准OPD) 伽利略形式
ZEMAX 优化功能使用
优化使用建议
用比较好的初始结构。
在设计初期,优化可以不追迹所有的视场 和波长,节省时间,权重为0则不进行计算。
尽可能使用缺省的优化函数
尝试交换Merit Function:在spot radius和 wavefront之间交换一下,可能会使其起始点 发生一些改变。
搞清楚那些量在变化。
练习4:
将设计的三片式镜头优化,改变透镜曲率、 厚度、空气间隔、光阑的位置,使其获得较 优秀的像质。优化过程可先取中间波长,然 后再分配3种波长优化。查看其像质评价参数。
使用优化操作数:EFFL、MTFT/S、SPHA、 DIST、DIMX
研究生期末课设
•一、根据自己前期的调研,自定题目自选设计任务 • (根据完成质量有适当奖励分)
•二、给定题目的设计任务任选其一
•*放大镜头
可参考双高斯结构(也可选用其他结构),设计一个用于光电 检测的放大镜头,物像共扼距140mm,像面CCD尺寸( 1024x1024,单个像素为12mm×12mm),被检测物面为平面矩 形(3mm×3mm),使用波长532nm。 成像要求:全视场内MTF大于0.5/40lp, 波像差小于2个波长, 畸变小于0.5%.
研究生期末课设
* 根据光信息处理实验室的某个4f系统建立一 个光学设计模型,分析SLM的像素尺寸与CCD 像面的成像质量关系,可以MTF或弥散斑点阵 图进行分析
* 设计一个反射结构的50×望远镜
研究生期末课设
•二、给定题目的设计任务任选其一
•设计一个光纤耦合透镜,可采用球面或非球面。 半导体激光器(LD)出射光斑矩形 (2mm×0.8mm),发散角15°×8°,光纤直径 80mm,波长1.06mm,使其耦合效率尽可能大。
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