Zemax笔记
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笔记
4. Chapter 14 OPTIMIZATION:P385
5. MULTI-CONFIGURATION OPERANDS
GLSS :Surface # Glass.
MOFF : Ignored An unused operand, may be used for entering comments
zemax笔记 zemax笔记 1. birefringent: zemax will trace the ordinary ray if the mode is set to 0 or 2. if the mode is set to 1 or 3, the extraordinary ray will be traced. zemax cannot trace both rays at once, however it is easy to create a multi-configuration lens with the mode set to 0 in configuration 1, and to 1 in configuration 2; this allows inspection of both possible paths as well as simultaneous optimization and layouts of the traced rays. 2. surface type: p226 3. coordinate break:p239 if the "order" flag is set to zero, zemax first decenters in x, and then in y. then zemax tilts about the local z axis, then the local y axis, then the local x axis. 4. chapter 14 optimization:p385 5. multi-configuration operands glss :surface # glass. moff : ignored an unused operand, may be used for entering comments par1: surface # parameter 1. obsolete, use pram instead. pram: surface, parameter parameter value(this operand controls any of the parameters) thic: surface # thickness of surface. 6. chapter 14 : optimization,
光学设计ZEMAX复习
为保证出射光束有一定大小，D´≥1mm
则 NA≥Γ/500
NA的选择：越大越好。
1、NA= D´ Γ/500, D´一定，要求Γ大，需增大NA;
Γ一定，要求D´大，亮，也需增大NA. 2、NA与显微镜的分辨率有关，NA越大，分辨率越高。 增大NA的方法：NA=nu 1、提高u; 2、提高n; 使用油浸物镜。
Chapter1
2009.3
具有单一主截面的系统 没有屋脊面： z和z’方向相同 光轴同向： 奇次反射，y’和y反向 光轴同向： 偶次反射，y’和y同向
光轴反向： 奇次反射，y’和y同向
光轴反向： 偶次反射，y’和y反向
Chapter1
2009.3
具有单一主截面的系统 没有屋脊面： 光轴同向： 奇次反射，y’和y反向(+)(-)=(-) 光轴同向： 偶次反射，y’和y同向(+)(+)=(+) 光轴反向： 奇次反射，y’和y同向(-)(+)=(-) 光轴反向： 偶次反射，y’和y反向(-)(+)=(-) 判断z’方向：已知x’,y’方向后，根据总反 射次数（镜像还是物像相似），确定z’ 方向。
Chapter1
2009.3
y z
z1’
x1’ y1’
y z x
x
x2’ z2’ y2’
Chapter1
2009.3
对屋脊面的要求：屋脊角必须严格等于90度， 否则形成双像
Chapter1
2009.3
确定平面镜棱镜系统成像方向的方法
目的
1.已知平面镜棱镜系统，判断其成像方向
2. 根据对光轴方向位置和成像方向的要求，设计一个平面镜棱镜系 统
二、立体角的计算 假定一个圆锥面的半顶角为 ，求该圆锥所包含的立体角 以r为半径作一圆球，假定在圆球上取一个 d 对应的 环带，环带宽度为 rd ，环带半径为 r sin ，所以环带 长度为 2r sin ，环带总面积为
ZEMAX操作说明第四章
像空间 F/#是与无限远共轭的近轴有效焦距与近轴入瞳直径之 比。注意。即使透镜不是用于无限远共轭，这一量还是使用无限远共 轭的方法。 像空间数值孔径（NA）
基面（又称叫基点）指一些特殊的共轭位置，这些位置对应的物 像平面具有特定的放大率。基面包括主面，对应的物像面垂轴放大率 为＋1；负主面，垂轴放大率为－1；节平面，对应于角放大率为+1； 负节平面，角放大率为－1；焦平面，象空间焦平面放大率为 0，物 空间焦平面放大率为无穷大。
除焦平面外，所有的基面都对应一对共轭面。比如，像空间主面 与物空间主面相共轭，等等。如果透镜系统物空间和像空间介质的折 射率相同，那么节面与主面重合。
衍射极限指光学系统产生象差的原因不是设计和制造缺陷，而 是由于衍射物理效应。要判断系统是否是衍射极限，可以计算或者测 量光程（OPD）。如果 OPD 的峰—谷差值小于波长的四分之一，那 么就说系统处于衍射极限。
有很多其他的方法来判断一个系统是否是衍射极限，例如：斯 特列尔比数（在同一系统里形成的有象差点像的衍射图峰值与无象差
ZEMAX 列出了从象平面到不同象方位置的距离，同时也列出了 从第一面到不同物方平面的距离。 主光线
如果没有渐晕，也没有像差，主光线指以一定视场角入射的一束 光线中，通过入瞳中央射到象平面的那一条。注意，没有渐晕和像差 时，任何穿过入瞳中央的光线也一定会通过光阑和出瞳的中心。
如果使用了渐晕系数，主光线被认为是通过有渐晕入瞳中心的光 线，这意味着主光线不一定穿过光阑的中央。
ZEMAX光学设计超级学习手册-第1章
第1章ZEMAX入门ZEMAX是一款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有3种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展版）、ZEMAX-EE（工程版），其中ZEMAX-EE的功能最为全面。
ZEMAX的界面设计得比较简洁方便，稍加练习就能很快地进行交互设计使用。
ZEMAX的大部分功能通过都能选择弹出或下拉式菜单来实现，键盘快捷键可以用来引导或略过菜单，直接运行。
本章将要讲述ZEMAX中的有关约定的解释，界面功能的习惯用法，以及一些常用窗口操作的快捷键。
一旦学会了在整个软件中通用的、简单的习惯用法，ZEMAX用起来就很容易了。
学习目标：（1）了解界面主窗口菜单的各项功能。
（2）熟练运用快捷工具栏。
（3）熟练掌握大量光学行业中约定的解释，如优化、公差分析等。
（4）熟练掌握各对话窗口的操作，如镜头数据、波长数据等。
1.1 ZEMAX的启动与退出安装ZEMAX软件后，系统自动在桌面上产生了ZEMAX快捷图标。
同时，“开始”菜单中也自动添加了ZEMAX命令。
下面讲解ZEMAX的启动与退出。
1．ZEMAX安装成功后，需要启动ZEMAX，才能使用该软件进行设计工作。
ZEMAX 的启动有4种方式。
（1）选择“开始”菜单命令启动。
选择“开始→ZEMAX”命令，启动ZEMAX，如图1-1所示。
（2）选择桌面快捷方式图标。
安装完成，系统会在桌面上自动创建ZEMAX的快捷方式图标，双击图标便可启动ZEMAX，如图1-2所示；右键单击快捷方式图标后单击“打开”也可以启动，如图1-3所示。
如果桌面上没有快捷方式图标，可以从“开始”菜单中找到相应的程序命令发送到桌面快捷方式，如图1-4所示。
2第1章ZEMAX入门图1-1 “开始”菜单命令启动图1-2 桌面快捷方式图标图1-3 右击快捷方式启动图1-4 发送桌面快捷方式（3）选择快速方式启动。
单击任务栏快速方式图标也可以启动ZEMAX。
ZEMAX实验指导书(初学的练习教程)
实验一光学设计软件ZEMAX的安装和基本操作一、实验目的学习ZEMAX软件的安装过程，熟悉ZEMAX软件界面的组成及基本使用方法。
二、实验要求1、掌握ZEMAX软件的安装、启动与退出的方法。
2、掌握ZEMAX软件的用户界面。
3、掌握ZEMAX软件的基本使用方法。
4、学会使用ZEMAX的帮助系统。
三、实验内容1．通过桌面快捷图标或“开始—程序”菜单运行ZEMAX，熟悉ZEMAX的初始用户界面，如下图所示：图：ZEMAX用户界面2．浏览各个菜单项的内容，熟悉各常用功能、操作所在菜单，了解各常用菜单的作用。
3．学会从主菜单的编辑菜单下调出各种常见编辑窗口。
4．调用ZEMAX自带的例子（根目录下Samples文件夹），学会打开常用的分析功能项：草图（2D草图、3D草图、实体模型、渲染模型等）、特性曲线（像差曲线、光程差曲线）、点列图、调制传递函数等，学会由这些图进行简单的成像质量分析。
5．从主菜单中调用优化工具，简单掌握优化工具界面中的参量。
6．掌握镜头数据编辑窗口的作用以及窗口中各个行列代表的意思。
7．从主菜单-报告下形成各种形式的报告。
8．通过主菜单-帮助下的操作手册调用帮助文件，学会查找相关帮助信息。
四、实验仪器PC机实验二基于ZEMAX的简单透镜的优化设计一．实验目的学会用ZEMAX对简单单透镜和双透镜进行设计优化。
二．实验要求1.掌握新建透镜、插入新透镜的方法；2.学会输入波长和镜片数据；3.学会生成光线像差（ray aberration）特性曲线、光程差（OPD）曲线和点列图（Spotdiagram）、产生图层和视场曲率图；4.学会确定镜片厚度求解方法和变量，学会定义边缘厚度解和视场角，进行简单的优化。
三．实验内容（一）. 用BK7玻璃设计一个焦距为100mm的F/4单透镜，要求在轴上可见光范围内。
1. 打开ZEMAX软件，点击新建，以抹去打开时默认显示的上一个设计结果，同时新建一个新的空白透镜。
ZEMAX光学设计超级学习手册第2章
第2章像质评价ZEMAX提供了丰富的像质评价指标，如评价小像差系统的波像差、包围圆能量集中度；评价大像差系统的点列图、弥散圆、MTF、PSF、几何像差评价方法等。
像质评价结果也是表现形式多种多样，既有各种直观的图形表示方法，也有详细的数据报表。
我们将在本章中详细介绍。
学习目标：（1）了解分析界面中像质主窗口菜单的各项功能。
（2）熟练运用像质评价快捷工具栏。
（3）熟练掌握像质评价方法，如波前、点列图等。
（4）熟练掌握各对话框的操作，如镜头数据、波长数据等。
2.1 外形图外形图（Layout）是指通过镜头截面的外形曲线图。
主要有二维外形图、三维外形图、阴影图、原件图。
二维外形图是通过镜头YZ截面的外形曲线图；三维外形图则显示镜头系统的三维空间外形；阴影图则表示阴影的立体模型；原件图能建立光学加工图。
2.1.1 二维外形图二维外形图（2D Layout）：通过镜头YZ截面的外形曲线。
打开二维外形图对话框“2D Layout → Settings”，如图2-1所示。
图2-1 二维外形图对话框（1）First Surface：绘图的第一个面。
（2）Last Surface：绘图的最后一个面。
（3）Number of Rays：光线数目确定了每一个被定义的视场中画出的子午光线数目。
除非变迹已被确定，否则光线沿着光瞳均匀分布。
这个参数可以设置为0。
（4）Delete Vignetted：若选取，被任意面拦住的光线不画出。
（5）Suppress Frame：隐藏屏幕下端的绘画框，这可以为外形图留出更多的空间。
比例尺、地址或者其他数据都不显示。
（6）Fletch Rays：显示光线箭头。
（7）Marginal and Chief Only：只画出边缘光线和主光线。
（8）Wavelength：显示的任意或所有波长。
（9）Field：显示的任意或所有视场。
（10）Scale Factor：若比例因子设置为0，则“Fill Frame”将被选取，“Fill Frame”将缩放各面来充满画页。
zemax学习记录
ZEMAX光学设计超级学习手册-第1章
第1章ZEMAX入门ZEMAX是一款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有3种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展版）、ZEMAX-EE（工程版），其中ZEMAX-EE的功能最为全面。
ZEMAX的界面设计得比较简洁方便，稍加练习就能很快地进行交互设计使用。
ZEMAX的大部分功能通过都能选择弹出或下拉式菜单来实现，键盘快捷键可以用来引导或略过菜单，直接运行。
本章将要讲述ZEMAX中的有关约定的解释，界面功能的习惯用法，以及一些常用窗口操作的快捷键。
一旦学会了在整个软件中通用的、简单的习惯用法，ZEMAX用起来就很容易了。
学习目标：（1）了解界面主窗口菜单的各项功能。
（2）熟练运用快捷工具栏。
（3）熟练掌握大量光学行业中约定的解释，如优化、公差分析等。
（4）熟练掌握各对话窗口的操作，如镜头数据、波长数据等。
1.1 ZEMAX的启动与退出安装ZEMAX软件后，系统自动在桌面上产生了ZEMAX快捷图标。
同时，“开始”菜单中也自动添加了ZEMAX命令。
下面讲解ZEMAX的启动与退出。
1．ZEMAX安装成功后，需要启动ZEMAX，才能使用该软件进行设计工作。
ZEMAX 的启动有4种方式。
（1）选择“开始”菜单命令启动。
选择“开始→ZEMAX”命令，启动ZEMAX，如图1-1所示。
（2）选择桌面快捷方式图标。
安装完成，系统会在桌面上自动创建ZEMAX的快捷方式图标，双击图标便可启动ZEMAX，如图1-2所示；右键单击快捷方式图标后单击“打开”也可以启动，如图1-3所示。
如果桌面上没有快捷方式图标，可以从“开始”菜单中找到相应的程序命令发送到桌面快捷方式，如图1-4所示。
2第1章ZEMAX入门图1-1 “开始”菜单命令启动图1-2 桌面快捷方式图标图1-3 右击快捷方式启动图1-4 发送桌面快捷方式（3）选择快速方式启动。
单击任务栏快速方式图标也可以启动ZEMAX。
【VIP专享】ZEMAX笔记
这儿放置本人在学习 ZEMAX 时的笔记和心得
一、在 zemax 中添加棱镜
(2010-04-25 20:46 更新)
最近项目 zemax 建模需要添加一个达夫棱镜组，但因为界面全是 E 文我只会添 加球面和平板等类型，斜面就不会了。在网上找了找，发现 zemax 自带的例子 中包含一个“ZEMAXSamplesNon-sequentialPrismsDouble dove prism.zmx”可 以使用。 原来非序列部件可以在“Lens Data Editor”(镜头数据编辑)窗口插入 Nonsequential 曲面后，使用“Non-sequential Component Editor”(非序列部件 编辑)窗口设计。
ACOS ENDX MAXX NPZV PETZ SINE AMAG ENPP MCOG NSDD PIMH SKIN ANAR EPDI MCOL NSTR PLEN SKIS ASIN EQUA MCOV NTXG PMAG SPHA ASTI ETGT MINN NTXL POWR SQRT ATAN ETLT MNAB NTXV PRIM SUMM AXCL ETVA MNCA NTYG PROD SVIG BLNK EXPP MNCG NTYL QSUM TANG BSER FCGS MNCT NTYV RAGX TFNO COGT FCGT MNCV NTZG RAGY TMAS COLT FCUR MNDT NTZL RAGZ TOTR COMA FICL MNEA NTZV RAGA TRAC CONF FOUC MNEG NPGT RAGB TRAD CONS GBW0 MNET NPLT RAGC TRAE COSI GBWA MNIN NPVA RAED TRAI COVA GBWD MNPD OBSN RAEN TRAR CTGT GBWZ MNSD OFF RAID TRAX CTLT GBWR MSWA OPDC RAIN TRAY CTVA GCOS MSWS OPDM RANG TRCX CVGT GENC MSWT OPDX REAA TRCY CVLT GLCA MTFA OPGT REAB TTGT CVOL GLCB MTFS OPLT REAC TTHI CVVA GLCC MTFT OPTH REAR TTLT DENC GLCX MXAB OSUM REAX TTVA DENF GLCY MXCA PnGT REAY UDOP DIFF GLCZ MXCG PnLT REAZ USYM DIMX GMTA MXCT PnVA RENA VOLU DISC GMTS MXCV PMGT RENB WFNO DISG GMTT MXDT PMLT RENC XDGT DIST GPIM MXEA PMVA RETX XDLT DIVI GRMN MXEG PANA RETY XDVA DLTN GRMX MXET PANB RGLA XENC DMFS GTCE MXIN PANC RSCE XNEA DMGT HHCN MXPD PARA RSCH XNEG DMLT IMAE MXSD PARB RSRE XNET DMVA INDX NPXG PARC RSRH XXEA DXDX InGT NPXL PARR RWCE XXEG DXDY InLT NPXV PARX RWCH XXET DYDX InVA NPYG PARY RWRE YNIP DYDY ISFN NPYL PARZ RWRH ZERN EFFL LACL NPYV PATX SAGX ZPLM EFLX LINV NPZG PATY SAGY ZTHI
有关ZEMAX零基础知识必备
单透镜设计我们先为我们的系统输入波长,选择“系统（System）”菜单下的“波长（Wavelengths）”。
486，这是氢（Hydrogen）F谱线的波长，单位为微米。
波长用来计算近轴参数，如焦距，放大率等等。
“权重（Weight）”这一列用在优化上，以及计算波长权重数据如RMS点尺寸和STREHL率。
定义一个孔径。
这可以使ZEMAX在处理其他的事情上，知道每一个镜片该被定为多大。
由于我们需要一个F/4镜头，我们需要一个25mm的孔径（100mm的焦距除F/4）。
设置这个孔径值，选择“系统”中的“通常（General）”菜单项，出现“通常数据（General Data）”对话框，单击“孔径值（Aper Value）”一格，输入一个值：25。
注意孔径类型缺省时为“入瞳直径（Entrance Pupil Diameter）”，也可选择其他类型的孔径设置。
在LDE中显示的有三个面。
物平面，在左边以OBJ表示；光阑面，以STO 表示；还有像平面，以IMA表示。
对于我们的单透镜来说，我们共需要四个面：物平面，前镜面（同时也是光阑面），后镜面，和像平面。
要插入第四个面，只需移动光标到像平面（最后一个面）的“无穷（Infinity）”之上，按INSERT键。
这将会在那一行插入一个新的面，并将像平面往下移。
新的面被标为第2面。
注意物体所在面为第0面，然后才是第1（标上STO是因为它是光阑面），第2和第3面（标作IMA）。
如果曲率中心在镜片的右边为正，在左边为负。
这些符号（+100，-100）会产生一个等凸的镜片。
我们还需要在镜片焦点处设置像平面的位置，所以要输入一个100的值，作为第2面的厚度。
“光线像差（Ray Aberration）”,图形以光瞳坐标的函数形式表示了横向的光线像差（指的是以主光线为基准）。
左边的图形中以“EY”代替εY。
这是Y 方向的像差，有时也叫做子午的，或YZ面的。
右图以“EX”代替εX，有时也叫做弧矢的，或XZ面的。
ZEMAX光学设计超级学习手册第2章
第2章像质评价ZEMAX提供了丰富的像质评价指标，如评价小像差系统的波像差、包围圆能量集中度；评价大像差系统的点列图、弥散圆、MTF、PSF、几何像差评价方法等。
像质评价结果也是表现形式多种多样，既有各种直观的图形表示方法，也有详细的数据报表。
我们将在本章中详细介绍。
学习目标：（1）了解分析界面中像质主窗口菜单的各项功能。
（2）熟练运用像质评价快捷工具栏。
（3）熟练掌握像质评价方法，如波前、点列图等。
（4）熟练掌握各对话框的操作，如镜头数据、波长数据等。
2.1 外形图外形图（Layout）是指通过镜头截面的外形曲线图。
主要有二维外形图、三维外形图、阴影图、原件图。
二维外形图是通过镜头YZ截面的外形曲线图；三维外形图则显示镜头系统的三维空间外形；阴影图则表示阴影的立体模型；原件图能建立光学加工图。
2.1.1 二维外形图二维外形图（2D Layout）：通过镜头YZ截面的外形曲线。
打开二维外形图对话框“2D Layout → Settings”，如图2-1所示。
图2-1 二维外形图对话框（1）First Surface：绘图的第一个面。
（2）Last Surface：绘图的最后一个面。
（3）Number of Rays：光线数目确定了每一个被定义的视场中画出的子午光线数目。
除非变迹已被确定，否则光线沿着光瞳均匀分布。
这个参数可以设置为0。
（4）Delete Vignetted：若选取，被任意面拦住的光线不画出。
（5）Suppress Frame：隐藏屏幕下端的绘画框，这可以为外形图留出更多的空间。
比例尺、地址或者其他数据都不显示。
（6）Fletch Rays：显示光线箭头。
（7）Marginal and Chief Only：只画出边缘光线和主光线。
（8）Wavelength：显示的任意或所有波长。
（9）Field：显示的任意或所有视场。
（10）Scale Factor：若比例因子设置为0，则“Fill Frame”将被选取，“Fill Frame”将缩放各面来充满画页。
zemax像差知识总结
zemax像差知识总结第一篇：zemax像差知识总结一、zemax的spot diagram的看图方式说明光学设计程序zemax中有个很常用的评测光学系统质量的分析工具－spot diagram，中文翻译就是点图，借助它可以形象的对光学系统成像进行很好的描述。
这里写下本人对spot diagram的体会和认识。
可以通过多种方式在zemax中显示点图，方式一：直接点击在屏幕菜单工具栏中的“Spt”按钮；方式二：选择菜单Analysis-Spot Diagrams-Standard。
点图的原理是显示光学系统在IMA面上的成像。
换句话说，它就是通过计算，把一系列物方的点通过光学系统以后，成像在IMA面上的情况给实际绘制出来。
为了表现方便，它可以选择一系列预定的模板形式，具体来说，比如一个在轴上的点，从无限远成像到IMA面上，zemax就模拟在无限远有若干个发光点，这些点平行射入入瞳，然后经过光学系统，最后成像在IMA面上。
显然如果光学系统是完美的光学系统，那么这些点成像点为一个理想的点。
但对于实际的光学系统，就会成像为一个弥散斑。
那么这个弥散斑在IMA面上的像，就是Spot Diagram。
同理，在非轴上点，也可以参照主光线的角度和位置，形成一系列的发光点，经过入瞳最后成像在IMA面上最后也形成一个弥散斑。
如何通过spot diagram看光学设计的质量，简单说，这个弥散斑越小越好。
如果你发现弥散斑足够小，满足你对光学系统最小弥散斑的要求（spot diagram的单位是微米）那么你的光学系统就完全可以进行实际的加工了。
换句话说，就是你的光学系统已经可以设计完成了。
如何才知道你的光学系统足够的好？这里有个参考，就是airy斑的参考。
airy斑是物理光学的一个概念。
它指出在形成的弥散斑直径在2.44*F*(主波长)以内的时候，该光学系统可以认为是理想（完美）光学系统。
这样当你在spot diagram图中，在setting菜单中，设置显示airy斑。
zemax像差知识总结
一、zemax的spot diagram的看图方式说明光学设计程序zemax中有个很常用的评测光学系统质量的分析工具－spot diagram，中文翻译就是点图，借助它可以形象的对光学系统成像进行很好的描述。
这里写下本人对spot diagram的体会和认识。
可以通过多种方式在zemax中显示点图，方式一：直接点击在屏幕菜单工具栏中的“Spt”按钮；方式二：选择菜单Analysis-Spot Diagrams-Standard。
点图的原理是显示光学系统在IMA面上的成像。
换句话说，它就是通过计算，把一系列物方的点通过光学系统以后，成像在IMA 面上的情况给实际绘制出来。
为了表现方便，它可以选择一系列预定的模板形式，具体来说，比如一个在轴上的点，从无限远成像到IMA面上，zemax就模拟在无限远有若干个发光点，这些点平行射入入瞳，然后经过光学系统，最后成像在IMA面上。
显然如果光学系统是完美的光学系统，那么这些点成像点为一个理想的点。
但对于实际的光学系统，就会成像为一个弥散斑。
那么这个弥散斑在IMA面上的像，就是Spot Diagram。
同理，在非轴上点，也可以参照主光线的角度和位置，形成一系列的发光点，经过入瞳最后成像在IMA面上最后也形成一个弥散斑。
如何通过spot diagram看光学设计的质量，简单说，这个弥散斑越小越好。
如果你发现弥散斑足够小，满足你对光学系统最小弥散斑的要求（spot diagram的单位是微米）那么你的光学系统就完全可以进行实际的加工了。
换句话说，就是你的光学系统已经可以设计完成了。
如何才知道你的光学系统足够的好？这里有个参考，就是airy 斑的参考。
airy斑是物理光学的一个概念。
它指出在形成的弥散斑直径在 2.44*F*(主波长)以内的时候，该光学系统可以认为是理想（完美）光学系统。
这样当你在spot diagram图中，在setting菜单中，设置显示airy斑。
ZEMAX笔记
ZEMAX笔记ZEMAX笔记这儿放置本人在学习ZEMAX时的笔记和心得一、在zemax中添加棱镜(2010-04-25 20:46更新)最近项目zemax建模需要添加一个达夫棱镜组，但因为界面全是E文我只会添加球面和平板等类型，斜面就不会了。
在网上找了找，发现zemax自带的例子中包含一个“ZEMA XSamplesNon-sequentialPrismsDouble dove prism.zmx”可以使用。
原来非序列部件可以在“Lens Data Editor”(镜头数据编辑)窗口插入Non-sequential曲面后，使用“Non-sequential Component Editor”(非序列部件编辑)窗口设计。
二、常用评价函数操作数(2010-09-13 20:21更新)这儿只是简单的索引，详细信息可以参考《ZEMAX中文使用说明书》Operand DefinitionsZEMAX supports optimization operands which are used to define the merit function. Each operand may be assigned a weight which indicates the relative importance of that operand, as well as a target, which is the desired value for that operand.The operands are listed below.ABSO EFLY LPTD NPZL PETC SFNOACOS ENDX MAXX NPZV PETZ SINEAMAG ENPP MCOG NSDD PIMH SKINANAR EPDI MCOL NSTR PLEN SKISASIN EQUA MCOV NTXG PMAG SPHAASTI ETGT MINN NTXL POWR SQRTATAN ETLT MNAB NTXV PRIM SUMMAXCL ETVA MNCA NTYG PROD SVIGBLNK EXPP MNCG NTYL QSUM TANGBSER FCGS MNCT NTYV RAGX TFNOCOGT FCGT MNCV NTZG RAGY TMASCOLT FCUR MNDT NTZL RAGZ TOTRCOMA FICL MNEA NTZV RAGA TRACCONF FOUC MNEG NPGT RAGB TRADCONS GBW0 MNET NPLT RAGC TRAECOSI GBWA MNIN NPVA RAED TRAICOVA GBWD MNPD OBSN RAEN TRAR CTGT GBWZ MNSD OFF RAID TRAXCTLT GBWR MSWA OPDC RAIN TRAYCTVA GCOS MSWS OPDM RANG TRCXCVGT GENC MSWT OPDX REAA TRCYCVLT GLCA MTFA OPGT REAB TTGTCVOL GLCB MTFS OPLT REAC TTHICVVA GLCC MTFT OPTH REAR TTLTDENC GLCX MXAB OSUM REAX TTVADENF GLCY MXCA PnGT REAY UDOPDIFF GLCZ MXCG PnLT REAZ USYMDIMX GMTA MXCT PnVA RENA VOLUDISC GMTS MXCV PMGT RENB WFNODISG GMTT MXDT PMLT RENC XDGT DIST GPIM MXEA PMVA RETX XDLT DIVI GRMN MXEG PANA RETY XDVA DLTN GRMX MXET PANB RGLA XENC DMFS GTCE MXIN PANC RSCE XNEA DMGT HHCN MXPD PARA RSCH XNEG DMLT IMAE MXSD PARB RSRE XNET DMVA INDX NPXG PARC RSRH XXEA DXDX InGT NPXL PARR RWCE XXEG DXDY InLT NPXV PARX RWCH XXET DYDX InVA NPYG PARY RWRE YNIP DYDY ISFN NPYL PARZ RWRH ZERN EFFL LACL NPYV PATX SAGX ZPLM EFLX LINV NPZG PATY SAGY ZTHI 三、默认评价函数优化类型默认优化类型默认优化数据类型默认的优化参考点四、本次光学镜头课程设计所用评价函数五、毕业设计在ZEMAX中模拟薄膜透过率曲线(2011-04-14 23:48更新)最近稍微完善了一下Cauchy和Drude色散模型部分的程序，想要验证一下优化函数的效果。
zemax笔记
☪Analysis：Layout（外形圖）：2D layout（二維外形圖）：通過鏡頭YZ截面的外形曲線3D layout（三維外形圖）：繪制鏡頭系統的三維外形圖，運算繪制鏡頭的網格表示。
若光线在某一面上发生光线溢出，则该面光线不画出，如果光线发生全反射，那么在发生全反射的面射入的光线画出，射出的光线不画。
光线溢出与否将使用本章后面所讲的光线追迹计算来详细判当画所有的变焦位置时，在每个变焦位置x，y，z 的方向独立的加上偏离量。
若需要，偏离量可以都为0。
若所有的偏离量都为0，那么所有的变焦位置是重叠的;否则，各变焦位置之间用确定的数值相互分隔，以便区别。
注意，所有的偏离量都是相对于参考面的位置定义的。
参考面在系统中的Advanced 对话框中定义。
若所有的偏离量都是0，多重变焦位置在参考面处是重叠的。
Solid Model（立體模型）：繪制以隱藏線代表鏡頭的立體圖立體模型算法將鏡頭描述為一個多面體的集合。
觀察不到的線和面被消去，顯示鏡頭的立體外形。
本運算比其它外形圖慢，但能產生最佳視覺效果。
顯示鏡頭元件的面的數目可以用徑向或角向分割數段選項來修改。
若某一面上发生光线溢出，则该面的光线不画出，如果光线发生全反射，那么在发生全反射的面射入的光线画出，射出的光线不画。
光线溢出与否将使用光线追迹计算来详细判断。
Wire frame（網格圖）：畫出表示鏡頭的網絡圖。
可采用Hide lens faces使顯示變得清晰，速度比立體模型快。
而且被隱藏的光線不消去。
Shaded model（陰影圖）：用OpenGL圖畫表示鏡頭的帶陰影的立體模型。
Element Drawing（畫件圖）：自動創建供光學車間生產使用的表面，單透鏡或雙膠合透鏡的圖紙。
Fans（特性曲線）：Ray Aberration（光線像差）：顯示作為光瞳坐標函數的光線像差。
横向特性曲线是用光线的光瞳的y 坐标的函数表示的横向光线像差的x 或y 分量。
ZEMAX知识库说明!!
ZEMAX知识库说明!!ZEMAX 知识库说明知识库说明ZEMAX 知识库说明知识库说明在CODE V、ZEMAX、OSLO中，ZEMAX出道最晚。
为什么最后ZEMAX在中国的占有率会有80%？我认为除了其界面符合WINDOWS标准、容易使用外，最重要的是ZEMAX公司在2000年后，在官方网站推出免费、非常很实用的知识库。
此知识库是学习ZEMAX使用方法的最重要的途径。
所有培训都不及此知识库。
同时，我认为这些软件要生存下来，除了价格、功能因素外，最重要的是要让人能免费的、最快速度的掌握这些软件的使用方法。
否则，软件再好，没有人会使用，自然也没有人会买它。
顺便提一下，与ZEMAX结合最好的光学设计书籍，当推《Introduction to Lens Design With Practical ZEMAX examples》一书了。
不少美国、中国院校都在使用它。
因此，论坛以完善ZEMAX 中文知识库为初步目标。
至2009.3为至，相应的ZEMAX 英文知识库容量，共计198篇文章，不算Installation and Troubleshooting、Hardware Key 、Exploring the ZEMAX Demo 话题，并剔出重复文章后。
下面红色加下划线的文章标题是ZEMAX中文知识库已经翻译的文章，绿色下划线表示已预定翻译的文章。
黑色加粗的标题是分类标题。
1、Frequently Asked QuestionsHow do I Make Maximum Memory Available to ZEMAX?How do I Make my Lens Telecentric in Image Space?How is Radiant Intensity Defined?What Computer Should I Buy to Run ZEMAX?How to Specify Intermediate Field PointsWhat is Virtual Propagation?Why is the Optical Performance Sometimes Different at theImage Surface Versus a Co-Located Surface?Shouldn't the Maximum Magnitude of the Scatter Vector be 1?What are the .SES and .CFG Files?How Can I See an Overview of Aberrations in my System?Why is it called ZEMAX?Why is Polychromatic Wavefront Error Greater than Monochromatic?How To Convert CodeV Files to ZEMAX FormatHow Do I Create Presentation Quality Graphics and Animations?How do I get Interferometer Data into ZEMAX?What is "Technical Support"?What is this Knowledge Base For?2、First Time Users3、Sequential Ray TracingExploring Sequential Mode in ZEMAXHow to Design Afocal SystemsHow To Design a Singlet Lens3.1、Analysis FeaturesHow do I Account for Energy Losses When Performing a Sequential Ghost Analysis? How to Include Detector Resolution in MTF CalculationsPerforming Partially Coherent Image AnalysisHow to Reverse an Optical SystemHow to Use the Center of Curvature Report to Aid System AlignmentHow to Produce Photo-Realistic Output ImagesHow to Use the Quick Adjust Tool and SliderHow To Draw Specific Rays in ZEMAX Layouts3.2 、3D GeometriesHow to Work in Global Coordinates in a Sequential Optical SystemHow Do I Change The Size and Shape of An Optical Component?Why Do Rays Trace Behind a Fold Mirror Surface?Demystifying the Off-Axis Parabola MirrorHow To Restore Coordinate Systems using the Coordinate ReturnHow to Model an Ellipse Using the Conjugate SurfaceHow to model an Off-Axis Parabolic MirrorHow to Model a Beam Splitter in Sequential ZEMAXHow To Model a Scanning MirrorHow to Tilt and Decenter a Sequential Optical Component3.3、Pupil ImagingWhat Does the Term 'Apodization' Mean?How to Specify the Pupil Shift Factor when Using Ray-Aiming How to use Ray Aiming3.4、System ModelingHow to Simulate High Resolution ImagesHow to Use the Find Best Asphere T oolHow to Use the Zernike Sag Surface to Model an All-Reflective SystemHow To Model a 'Black-Box' Optical System Using Zernike CoefficientsHow To Model Corner-Cube RetroreflectorsZEMAX Models of the Human EyeHow to Model the Human Eye in ZEMAXHow To Use ZEMAX as an Aid in Measuring the Internal Errors of a Molded Plastic Lens How to Design a Gaussian to Top-Hat Beam ShaperHow to Design Progressive LensesThe Mars Rover Camera LensesHow to Model an Adaptive Optical System3.5、Ray Tracing TheoryWhat is an "Effective F-Number"?What is a ray?What is a Point Spread Function?Understanding Paraxial Ray-Tracing4、Non Sequential Ray TracingHow to use the NSDD operand with the Universal PlotHow To Model a Mixed Sequential/Non-Sequential System Exploring Non-Sequential Mode in ZEMAXHow to Create a Simple Non-Sequential SystemHow to Convert Sequential Surfaces to Non-Sequential Objects4.1、ObjectsHow to Model a Complex Fresnel LensHow to Use the Modify Reference Objects ToolCan I Define a Background Material Other Than Air?How To Create Apertures and Off-Axis Mirrored Sections in Non-Sequential Mode Creating Polygon Objects in ZEMAX How Non-Sequential Objects are Represented in ZEMAXHow to Create Complex Non-Sequential Objects4.2、Sources, Splitting and ScatteringHow to Model Fluorescence using Bulk ScatteringHow to Model Surface Scattering via the K-Correlation DistributionHow to Use Tabular BSDF Data to Define the Surface Scattering DistributionBulk Scattering with the Rayleigh ModelHow to Model Scattering EfficientlyHow to Make Any Object into a Source ObjectUnderstanding Sobol SamplingWhat is Simple Splitting?4.3、Thin Film CoatingsHow To Model a Partially Reflective and Partially Scattering Surface4.4、Error MessagesHow To Locate Geometry Errors Part II - Design ExamplesWhat Does "Not Enough Segments Allocated to Trace All Possible Ray Paths" Mean? How T o Locate Geometry Errors5、Illumination & Stray LightHow to Show Detector V olume Data in 3-DModeling Laser Cavities using ZEMAX and LASCAD5.1、Digital Projection OpticsPolarization Conversion Systems for Digital ProjectorsFly's Eye Arrays for Uniform Illumination in Digital Projector Optics5.2、Stray LightQuantifying Veiling GlareHow To Model a Partially Reflective and Partially Scattering SurfaceHow To Perform Stray Light Analysis5.3、LEDsWhere Can I Get LED Optical Data in ZEMAX format?How to Use Osram LED data with ZEMAXHow to use Opsira LED SourcesHow to Model LEDs and Other Complex Sources5.4、LCD DisplaysHow to Model an LCD BacklightHow To Model Brightness Enhancement Film6、Physical OpticsHow To Convert FWHM Measurements to 1/e-Squared HalfwidthsWhat is the size of my POP beam?How to Model a Slicer Mirror Using a User-Defined Surface Exploring Physical Optics Propagation in ZEMAXHow to Model a High-Magnification Unstable Laser Resonator.7、Polarization and Thin Film CoatingsWhat Are The S and P Polarization States?How to Use the Jones Matrix SurfaceHow is a MIRROR Without a Coating Handled?How To Model a Dichroic Beam SplitterWhat Are The Ray And Field Coefficients in the Coatings Calculation? Modeling Frustrated T otal Internal Reflection in Non-Sequential ModeHow to Add Coating and Scattering Functions to Non-Sequential ObjectsHow To Model a Partially Reflective and Partially Scattering SurfaceHow To Design Birefringent Polarizers8、OptimizationHow to Optimize Non-Sequential Optical SystemsHow To Optimize for Worst-Case PerformanceUnderstanding the MTF OperandsHow To Optimize for As-Built PerformanceHow To Write Your Own Optimization OperandOptimizing an Infrared Lamp Heater8.1、Tips & TricksHow To Modify Field Data in the Merit Function Editor Using the FDMO operand How to Constrain the Thickness of Aspheric ComponentsHow to Optimize at Intermediate Surfaces9、TolerancingHow to Perform a Tolerance AnalysisHow to Tolerance for Tilts and Decenters of a Double Pass SystemHow to Analyze Your Tolerance Results9.1、Surface T olerancesHow To Tolerance for Material InhomogeneityHow to use TEZI to Tolerance for Manufacturing-Related Surface Sag Error9.2、Tips & TricksHow To Use The Tolerancing CacheWhat Is Polynomial Sensitivity T olerancing?How to Specify Fields for Non-Rotationally Symmetric SystemsWhy is the Nominal Criteria Different From the Value Reported Elsewhere?How to get any Optimization Operand Value in the Tolerance Report10、Thermal AnalysisHow to Fit Temperature-Dependent Index Data to the ZEMAX Thermal ModelWhy Can't I Place a Thermal Pickup on the Conic Constant?How does ZEMAX Model the Thermal Expansion of Optical Mounts?How to Set the Lens Mount Reference for Thermal AnalysisHow to Model Thermal Effects using ZEMAX11、CAD ExchangeTips and Tricks for Successful CAD ImportHow Accurate is NURBS?How to Show Exported Rays in SolidWorksWhat is the Zexport.msg file?How to Use the Boolean Object and the Combine Objects ToolHow to Add Coating and Scattering Functions to Non-Sequential ObjectsHow to Import CAD Objects12、Programming ZEMAXHow to Convert a Binary Source File into ASCIIHow to Create Binary IMA and BIM Files12.1、ZPLWhat is the Best Way to Reference a Surface or Object in ZPL?How to Use the PLOT2D keyword in ZPLHow to manipulate BMP and JPG files using the IMAGEEXTRACT and IMAGECOMBINE keywordsHow to Call a ZPL Macro From Within a ZPL MacroHow To Use the PLOT keyword in ZPLHow to Measure the Sag of an NSC ObjectHow to Use Programmer's Editors With ZPLZPL Macro for Scaling the Weight of a Range of Optimization OperandsHow to Set Solves from ZPLHow To Update and Change the Settings of a Graphic Window from ZPLHow To Debug a ZPL MacroHow to Open Consecutively-Named Lens Files Using a ZPLMacroHow to Modify String Variables in ZPL MacrosHow to Create a User-Defined SolveHow to Work with Strings in ZPL MacrosHow To Use the GETT() ZPL FunctionHow to Sum POP Beams CoherentlyHow to Automate Keyboard and Mouse Actions with ZPLWhat is ZPL?12.2、ExtensionsHow to Write User-Defined Sources and Scatter Functions in FortranHow to Talk to ZEMAX from Visual Basic for ApplicationsHow To Compile An Extension Using Microsoft Visual Studio 2005How To Write ZEMAX Extensions in FORTRANHow Do I Write an Extension in C?How to Talk to ZEMAX from MatLab12.3、User Defined FeaturesHow to Create Surfaces of Revolution via User Defined ObjectsBSDF Data Interchange File Format SpecificationHow to Create a User-Defined Scattering FunctionUsing the Henyey-Greenstein Distribution to Model Bulk ScatteringHow To Read a Static Data File into a User-Defined Surface How to Write User-Defined Surfaces with Waterloo MapleHow to Model a Slicer Mirror Using a User-Defined Surface How to Compile a User-Defined Surface13、Diffractive OpticsHow to Design Diffractive Optics Using the Binary 2 surfaceHow Diffractive Surfaces are Modeled in ZEMAX14、Glass and Refractive IndexHow ZEMAX Calculates Refractive Index At Arbitrary Temperatures and Pressures How to Create a New Glass Catalog Fitting Index Data in ZEMAXHow To Submit Vendor Data To Be Distributed With ZEMAX How To Return the Index of Refraction at a Specific WavelengthHow To Determine Which Glass Catalog Is Being UsedTake Care With 'Exact Equivalent' GlassesHow to Choose the Best Glasses for your Optical DesignWhat is the "Reference Temperature"?How To Enter Glass Data at Specific WavelengthsHow to Use the Model Glass15、Fiber CouplingHow to Model Cleaved FibersWhen Should I use the Huygens Integral in the Fiber Coupling Calculation? How to Convert from RSoft Simulations to ZEMAX and BackHow to Model Coupling Into a Multi-Mode FiberHow to Get Real Waveguide Mode Data Into ZEMAXHow to Model Coupling Between Single-Mode Fibers。
_光设ZEMAX_实验讲义汇总
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第一章ZEMAX软件简介 . (1)1.1 简介 (1)1.2 用户界面 (1)1.3 主视窗的操作（Main Windows Operations） (2)1.4 光学系统的建立 (3)1.4.1 设计要求 (3)1.4.2 初始结构 (3)1.4.3 其他光学特性参数输入方法 (4)1.4.4 ZEMAX中像质评价方法 (9)第二章ZEMAX优化与操作符 (21)2.1 Merit Function（评价函数）的构成要素 (21)2.2 评价函数的“默认”（缺省）构成方法 (21)2.3 修改成自定义评价函数法 (24)第三章像差设计在ZEMAX中的实现 (31)3.1 Default Merit Function和现有像差控制符的局限性 (32)3.1.1 轴上点的像差操作符的局限性 (32)3.1.2 轴外物点的像差操作符的局限性 (32)3.2 常见像差控制在评价函数中的实现 (33)3.2.1 轴上球差、色差的控制操作符 (33)3.2.2 轴外初级像差的控制操作符 (34)3.2.3 轴外物点视场孔径高级像差的定义及其控制操作符 (38)3.3 像差设计举例 (39)第四章像差设计实例 (49)4.1 望远镜物镜或准直物镜的设计 (49)iii1第一章 ZEMAX 软件简介1.1 简介ZEMAX Optical Design Program （ZEMAX ）是由美国ZeMaX Development Corporation 公司开发的专用光学设计软件包，软件逐步升级，我们使用的版本是2007。
ZEMAX 是Windows 平台上的视窗式的用户界面，操作习惯和快捷键风格如同Windows 。