Zemax操作
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手把手教程
ZEMAX手把手教程课程1：单透镜（a singlet）你将要学到的：开始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（Spotdiagram），确定厚度求解方法和变量，进行简单的优化。
假设你需要设计一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃，你该怎样开始呢？首先，运行ZEMAX。
ZEMAX主屏幕会显示镜片数据编辑（LDE）。
你可以对LDE窗口进行移动或重新调整尺寸，以适合你自己的喜好。
LDE由多行和多列组成，类似于电子表格。
半径、厚度、玻璃和半口径等列是使用得最多的，其他的则只在某些特定类型的光学系统中才会用到。
L DE中的一小格会以“反白”方式高亮显示，即它会以与其他格子不同的背景颜色将字母显示在屏幕上。
如果没有一个格子是高亮的，则在任何一格上用鼠标点击，使之高亮。
这个反白条在本教程中指的就是光标。
你可以用鼠标在格子上点击来操纵LDE，使光标移动到你想要停留的地方，或者你也可以只使用光标键。
LDE的操作是简单的，只要稍加练习，你就可以掌握。
开始，我们先为我们的系统输入波长。
这不一定要先完成，我们只不过现在选中了这一步。
在主屏幕菜单条上，选择“系统（System）”菜单下的“波长（Wavelengths）”。
屏幕中间会弹出一个“波长数据（Wavelength Data）”对话框。
ZEMAX中有许多这样的对话框，用来输入数据和提供你选择。
用鼠标在第二和第三行的“使用（Use）”上单击一下，将会增加两个波长使总数成为三。
现在，在第一个“波长”行中输入486，这是氢（Hydrogen）F谱线的波长，单位为微米。
Z EMAX全部使用微米作为波长的单位。
现在，在第二行的波长列中输入587，最后在第三行输入656。
这就是ZEMAX中所有有关输入数据的操作，转到适当的区域，然后键入数据。
在屏幕的最右边，你可以看到一列主波长指示器。
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光线追迹操作
zemax光线追迹操作摘要：I.引言- 介绍Zemax 光线追迹操作II.Zemax 光线追迹操作的基本概念- 光线追迹的定义- Zemax 软件介绍III.Zemax 光线追迹操作的具体步骤- 准备工作- 操作流程1.创建模型2.设定光源3.添加光学元件4.设置光线参数5.运行光线追迹6.分析结果IV.Zemax 光线追迹操作的应用领域- 光学设计- 光学分析- 光学研究V.结论- 总结Zemax 光线追迹操作的重要性正文：I.引言Zemax 是一款专业的光学设计软件，通过对光学系统的建模、计算和优化，帮助用户完成光学设计任务。
在Zemax 中，光线追迹操作是非常重要的一个功能，它可以模拟光线的传播过程，为光学设计提供依据。
本文将详细介绍Zemax 光线追迹操作的相关知识。
II.Zemax 光线追迹操作的基本概念光线追迹，顾名思义，就是模拟光线的传播过程。
在光学设计中，通过设定光源、光学元件等参数，然后运行光线追迹操作，可以预测光学系统在实际工作过程中的性能表现。
Zemax 软件是一款强大的光学设计软件，提供了丰富的工具和功能，帮助用户完成光线追迹操作。
III.Zemax 光线追迹操作的具体步骤在Zemax 中进行光线追迹操作，需要遵循一定的步骤。
具体来说，可以分为以下几个部分：1.准备工作在开始光线追迹之前，首先需要创建一个光学模型。
这个模型可以是一个简单的光学系统，也可以是一个复杂的光学装置。
根据模型的复杂程度，可能需要花费一定的时间来完成模型的创建。
2.操作流程（1）创建模型在Zemax 中，可以通过绘制光学元件的形状，然后设定其参数（如折射率、厚度等），来创建光学模型。
（2）设定光源为了进行光线追迹，需要设定一个或多个光源。
在Zemax 中，可以设定点光源、线光源和面光源等不同类型的光源。
同时，还需要设置光源的参数（如位置、强度、波长等）。
（3）添加光学元件在光学模型中添加光学元件，如透镜、反射镜等。
zemax光线追迹操作
zemax光线追迹操作摘要：一、Zemax 光线追迹简介1.Zemax 软件介绍2.光线追迹在光学设计中的应用二、Zemax 光线追迹操作步骤1.创建光学系统2.设置光学系统的参数3.进行光线追迹4.分析光线追迹结果三、Zemax 光线追迹注意事项1.光学系统的准确性2.参数设置的合理性3.结果分析的方法四、Zemax 光线追迹在光学设计中的应用案例1.透镜设计2.光纤通信系统设计3.光学传感器设计正文：Zemax 是一款强大的光学设计软件，广泛应用于光学系统的建模、分析和优化。
在光学设计过程中，光线追迹是非常重要的一个环节，它能够模拟光线的传播过程，为光学设计师提供关于光学系统性能的直观信息。
一、Zemax 光线追迹简介Zemax 软件拥有强大的光线追迹功能，可以帮助设计师快速地分析光学系统的性能。
在开始进行光线追迹操作之前，首先需要了解Zemax 软件的基本功能，以及光线追迹在光学设计中的重要性。
Zemax 是一款专业的光学设计软件，提供了丰富的工具和功能，用于创建、分析和优化光学系统。
在光学设计过程中，设计师需要关注光学系统的各个方面，如成像质量、光学效率、体积和重量等。
通过使用Zemax 软件进行光线追迹操作，设计师可以直观地了解光学系统的性能，从而为优化光学系统提供依据。
二、Zemax 光线追迹操作步骤在Zemax 中进行光线追迹操作，可以分为以下几个步骤：1.创建光学系统：首先需要在Zemax 中创建光学系统。
这一步骤包括设置光学系统的类型、结构和参数等。
2.设置光学系统的参数：创建光学系统后，需要对其进行参数设置。
这些参数包括光学元件的形状、尺寸、材料和表面质量等。
参数设置的合理性直接影响到光线追迹的结果。
3.进行光线追迹：在完成光学系统和参数设置后，可以开始进行光线追迹操作。
通过Zemax 软件提供的追迹工具，可以模拟光线在光学系统中的传播过程。
4.分析光线追迹结果：光线追迹完成后，可以得到关于光学系统性能的直观信息。
【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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[整理版]zemax手把手教程ZEMAX手把手教程课程1:单透镜(a singlet)你将要学到的:开始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(Spotdiagram)，确定厚度求解方法和变量，进行简单的优化。
假设你需要设计一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，用BK7玻璃，你该怎样开始呢,首先，运行ZEMAX。
ZEMAX主屏幕会显示镜片数据编辑(LDE)。
你可以对LDE窗口进行移动或重新调整尺寸，以适合你自己的喜好。
LDE由多行和多列组成，类似于电子表格。
半径、厚度、玻璃和半口径等列是使用得最多的，其他的则只在某些特定类型的光学系统中才会用到。
LDE中的一小格会以“反白”方式高亮显示，即它会以与其他格子不同的背景颜色将字母显示在屏幕上。
如果没有一个格子是高亮的，则在任何一格上用鼠标点击，使之高亮。
这个反白条在本教程中指的就是光标。
你可以用鼠标在格子上点击来操纵LDE，使光标移动到你想要停留的地方，或者你也可以只使用光标键。
LDE 的操作是简单的，只要稍加练习，你就可以掌握。
开始，我们先为我们的系统输入波长。
这不一定要先完成，我们只不过现在选中了这一步。
在主屏幕菜单条上，选择“系统(System)”菜单下的“波长(Wavelengths)”。
屏幕中间会弹出一个“波长数据(Wavelength Data)”对话框。
ZEMAX中有许多这样的对话框，用来输入数据和提供你选择。
用鼠标在第二和第三行的“使用(Use)”上单击一下，将会增加两个波长使总数成为三。
现在，在第一个“波长”行中输入486，这是氢(Hydrogen)F谱线的波长，单位为微米。
ZEMAX全部使用微米作为波长的单位。
现在，在第二行的波长列中输入587，最后在第三行输入656。
这就是ZEMAX中所有有关输入数据的操作，转到适当的区域，然后键入数据。
在屏幕的最右边，你可以看到一列主波长指示器。
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。
ZEMAX操作手册中文说明书
力。但是，由于程序往往都非常复杂，以致于即使是一组天才程序测试员都不可能发现所有疵病。因此， Focus Software 提供了周期性的疵病矫正方案。
如果你发现很明显的疵病，请告诉我们，并隔离能引起或导致疵病的确切操作，看看这种错误是否仅 仅发生在你所正在做的镜头文件中。通常，当疵病同时也出现在程序提供的例子中时，会比较容易被发现。
请再阅读本章前面的“ZEMAX 能做什么？” 升级方针
你将会定期地收到升级通知书，通知中将列举所能获得的新的功能。升级只包含在作为年度的技术支 持和更新费用之中。
第二章 用户界面
介绍 本章描述的是 ZEMAX 用户界面中的约定，并描述了一些常用窗口操作的快捷方式。一旦你学会贯穿在
整个软件中的简单约定，ZEMAX 用起来就很方便。为了一步一步地从例子中学会使用 ZEMAX 软件，请看教程 这章。 窗口类型
技术支持的定义是：任何需要一个工程师去解决的问题。它包括通过电话、电子邮件、传真或通信等 方式所提出的关于如何使用 ZEMAX，ZEMAX 的性能，在打印或上网时遇到的问题以及报告可疑的错误。
如果你认为你已经发现了一个错误，请参阅本章中的“疵病矫正方法”。 系统要求
ZEMAX 要求 Windows 或 Windows NT 的现行版本（如 Windows 95），16 兆的系统 RAM（32M 以上更好）， 和 40 兆的可用硬盘空间。一个光盘驱动器，建筑在 Intel 或 DEC 阿尔法基础的计算机。 安装过程
zemax 环形能量 操作数
一、Zemax环域能量的定义Zemax环域能量是指在光学系统中，通过Zemax光学设计软件对环域内的光线进行分析，得出环域内的能量分布情况。
环域能量分析是光学系统优化设计中一个重要的步骤，可以帮助工程师了解光学系统中光线的传播情况，从而优化设计方案，提高系统的性能。
二、Zemax环域能量的操作步骤1. 在Zemax光学设计软件中打开光学系统文件，进入“分析”模块。
2. 选择“环域能量分析”功能，设置环域大小和分析参数。
3. 确定环域中心和半径，设置合适的网格密度和采样点数量。
4. 运行环域能量分析功能，等待分析结果生成。
5. 分析结果显示出环域内能量的分布情况，包括能量密度、功率密度等参数。
三、Zemax环域能量分析的应用1. 优化光学系统设计：通过分析环域能量分布，工程师可以了解不同位置的能量分布情况，从而调整光学元件的参数，优化系统的设计方案。
2. 确定光学系统性能：环域能量分析可以帮助工程师确定光学系统的能量传输效率，从而评估系统的性能表现。
3. 检测光学系统缺陷：通过分析环域能量分布，可以发现光学系统中可能存在的能量损失或者传输误差，帮助工程师及时调整和改进系统设计。
四、Zemax环域能量分析的注意事项1. 确保设置合适的环域大小和分析参数，以保证分析结果的准确性。
2. 对环域能量分析结果进行综合分析和评估，结合实际光学系统需求进行合理的解释和应用。
3. 在进行环域能量分析时，需要充分了解光学系统的设计原理和光学原理，才能做出合理的分析和判断。
Zemax环域能量分析是光学系统设计和优化中的重要工具，通过对环域内能量分布情况的分析，可以帮助工程师了解系统的性能和传输效率，从而优化设计方案，提高系统的性能表现。
在实际应用中，工程师需要谨慎设置分析参数，综合分析分析结果，才能得出准确有效的结论，为光学系统的设计和优化提供有力支持。
Zemax环域能量分析的应用进一步拓展随着科技的不断进步，光学系统在各个领域的应用越来越广泛，从激光器到成像系统，从半导体制造到医学影像，从航天探测到军事安全，光学系统的设计和优化变得至关重要。
ZEMAX操作教程
ZEMAX操作教程ZEMAX是一个可以用来设计光学系统、模拟光线传播和优化光学元件的软件。
本篇文章将向大家介绍一些关于ZEMAX的基本操作方法和一些常用功能。
希望通过这篇文章，读者可以对ZEMAX有一个初步的了解，并能够在实际使用中应用相关技巧。
在开始设计光学系统之前，我们首先需要创建一个新的光学系统。
点击菜单栏中的"File"，选择"New"，然后选择"System"。
在弹出的对话框中，输入光学系统的名称和初始物方参数。
点击"OK"后，一个新的光学系统将被创建。
接下来，我们需要添加光学元件。
点击菜单栏中的"Insert"，可以选择向光学系统中添加各种不同类型的元件，例如透镜、反射镜、衍射光栅等。
选择相应的元件后，将其拖动到视窗中的适当位置即可。
对于一些元件，还可以通过点击右键来修改其属性和参数。
添加完所有的光学元件后，我们需要设置光源和探测器。
点击菜单栏中的"Insert"，选择"Source"和"Detector"，然后将它们分别拖动到光学系统的适当位置。
通过右键点击光源和探测器，我们可以设置它们的参数，例如波长、功率、位置等。
设置完光源和探测器后，我们可以进行光线追迹仿真。
点击菜单栏中的"Analyze"，选择"Sequential Mode"。
在弹出的对话框中，选择适当的仿真参数，例如光线追迹的方式、光线数目等。
点击"OK"后，ZEMAX将自动进行光线追迹仿真，并在视窗中显示光线的传播路径和光强分布。
进行光线追迹仿真后，我们可以对光学系统进行优化。
点击菜单栏中的"Tools"，选择"Optimization"。
在弹出的对话框中，选择适当的优化方法和目标函数。
zemax基本介绍和操作
地址栏设置
几何像差曲线
• 光线特性曲线（Ray Fan）
子午和弧矢垂轴像差，它全面反映了细光束和宽光束的成像质量。横 坐标是光瞳的归一化坐标，纵坐标是各个孔径角的光线与像面交点的 高度和主光线与像面交点高度的差值。
点列图
• 图中的几个图分别表示给定的几个视场上不同光线与像面交点的分布 情况。使用点列图，一要注意下方表格中的数值。
波长设置
• System-wavelength
目视光学系统
F光（ 486.3nm）和 C光（ 656.28nm） 计算和校正色差，对 D光（ 587.56nm ） 校正单色像差
场设置
System-fields
Real Image Height：实际像高，同近轴 像高类似，区别在于实际像高使用实际光 线计算像面尺寸，考虑畸变影响。适用于 大视场广角系统。
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）。
优化函数
• Default Merit Function
• 缺省的光线评价计算出来的是一个总量；
ZEMAX实践操作简明教程
2.1.5 Extra Data editor
需要很多参数的 surface data 的扩展。
2.1.6 Non-sequential component editor
定义和编辑 NSC sources, objects, detectors（如图 6 所示）。
图 6 非序列组件编辑
ZEMAX常常用点光源定义视场或物的大小：定义了点光源以后，可以建立扩展光 源的模型；每个系统最多可以定义12个视场点。
Zemax 支持的视场形式一共有Angle(Deg)、Object Height、Parax Image Height、Real Image Height 4种（如图12所示），其主要功能如表5所示。
3.6 设计结果报告
对于设计结果，可以给出各种数据的结果报告，可以是图形、曲线或表格的形 式，如：surface data(表面数据), system data(系统数据)，prescription data(处方数 据)、report graphic (报告图)等（如图 16 所示）
物空间边缘光线的数值孔径 nsinθ（物在有限远处保持 N.A.为常数） EPD 的大小由光栏的半径决定
Paraxial working F/#
像空间中定义的共轭近轴 1/2ntanθ，忽略像差
Object Cone Angle
物空间边缘光线的半角，最大可以达到 90 度（有限物距）
3.1.2 Field（视场）设置
图 8 图形窗口中的文本信息
表 3 Graphics windows 菜单功能
菜单项
Update
Setting
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zemax光线追迹操作
zemax光线追迹操作摘要：1.Zemax光线追迹简介2.Zemax光线追迹操作步骤3.Zemax光线追迹应用领域4.Zemax光线追迹的优势5.总结正文：Zemax光线追迹操作是一种在光学设计中广泛应用的方法，它可以帮助我们理解和评估光学系统的性能。
本文将详细介绍Zemax光线追迹的操作步骤、应用领域、优势以及如何在实际光学设计中运用。
一、Zemax光线追迹简介Zemax光线追迹是一种基于光线传播的数值模拟方法，通过追踪光线在光学系统中的传播路径，分析光学元件对光线的传播效果，从而评估光学系统的性能。
Zemax软件是光学设计领域中广泛使用的工具，它为用户提供了一系列强大的功能，包括光线追迹、光学系统优化和像差分析等。
二、Zemax光线追迹操作步骤1.创建光学系统：在Zemax软件中，首先需要创建一个光学系统，包括光学元件（如透镜、反射镜等）和光轴。
2.定义光线：根据光学系统的需求，定义入射光线的位置、角度和方向。
3.设置光学元件：为光学系统中的每个元件设置相应的光学参数，如折射率、厚度等。
4.光线追迹：点击“追迹”按钮，软件将按照设定的光线参数和光学元件参数，自动计算并显示光线在光学系统中的传播路径。
5.结果分析：根据光线追迹的结果，分析光学系统的性能，如成像质量、像差等。
6.优化设计：如有必要，可以根据光线追迹的结果对光学系统进行优化，如调整光学元件的位置、厚度等。
三、Zemax光线追迹应用领域1.光学系统设计：通过光线追迹，评估光学系统的性能，优化设计方案。
2.光学元件评估：分析不同光学元件对光线传播的影响，为光学元件选型提供依据。
3.成像质量分析：评估成像系统的成像质量，如分辨率、清晰度等。
4.光学生产过程控制：在生产过程中，利用光线追迹监测光学系统的性能变化，确保产品质量。
四、Zemax光线追迹的优势1.高效：Zemax光线追迹算法成熟，计算速度快，可快速得到光学系统的性能评估。
2.精确：光线追迹结果精确，能为光学设计提供可靠的参考依据。
ZEMAX操作步骤
Analysis menu: Layout, ISO Element DrawingI. ISO组件图 ( ISO Element Drawing ) : 能建立供光学制造商使用的表面、单透镜、双胶合透镜的ISO 10110制图。
Fig.1 在Analysis…Layout中选择ISO Element DrawingII. 设定 ( Settings ) : 对ISO组件图做设定。
Fig.2 在ISO Element Drawing的分析图形中点选Settings◎ 显示为 ( Show as )：Surface :Singlet :Doublet :Note: 以上所显示的图形为下图镜头所圈选的部分。
Analysis menu: Layout, NSC 3D LayoutI. NSC三维外形图 ( NSC 3D Layout ) : 绘制非序列组件NSC的光源和物体的三维外形图。
Fig.1 在Analysis…Layout中选择NSC 3D Layout (需在NSC with ports或NSC without ports的模式下才可使用)II. 设定 ( Settings ) : 对NSC三维外形图做设定。
Fig.2 在ISO Element Drawing的分析图形中点选Settings◎ 光线筛选器 ( Filter ) :H10 : 只画出入射到物体10上的光线。
M10 : 只画出入射到物体10之外的光线。
R4 : 只画出由物体4反射的光线。
R1&H10 : 只画出由物体1反射和入射到物体10上的光线。
Analysis menu: Layout, ZEMAX Element DrawingI. ZEMAX组件图 ( ZEMAX Element Drawing ) : 能建立供光学制造商使用的表面、单透镜、双胶合透镜或三胶合透镜的机械制图。
Fig.1 在Analysis…Layout中选择ZEMAX Element Drawing II. 设定 ( Settings ) : 对ZEMAX组件图做设定。
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。
zemax的基本操作流程
zemax的基本操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!Zemax 是一款常用的光学设计软件，以下是它的基本操作流程：1. 启动 Zemax 软件，创建一个新的光学系统文件。
2024年度ZEMAX中文使用说明书pdf
设计流程与关键步骤
明确设计目标
确定光学系统的性能指标，如焦距、视场角 、分辨率等。
选择合适的光学元件
根据设计目标，选择适当的透镜、反射镜等光 学元件。
建立光学模型
利用ZEMAX等光学设计软件，建立光学系统的数 学模型。
2024/3/23
优化设计
通过调整光学元件的参数，优化光学系统的性能， 使其达到设计目标。
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06 ZEMAX高级功能 与应用拓展
2024/3/23
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非序列模式设计技巧
1 2 3
灵活设置光源和探测器
在非序列模式中，用户可以自由定义光源和探测 器的位置、方向和属性，以模拟实际光学系统中 的复杂光线传播。
使用非序列元件
ZEMAX提供了丰富的非序列元件库，如反射镜 、透镜、棱镜等，用户可以根据需要选择合适的 元件进行建模。
3
软件背景及发展历程
创立初期
ZEMAX软件最初是由美国Focus Software Inc.公司开发，专注于 光学设计领域。
发展壮大
随着光学行业的快速发展， ZEMAX软件不断更新迭代，逐渐 成为光学设计领域的标准工具。
收购与整合
2018年，ZEMAX被美国Radiant Vision Systems公司收购，进一 步整合资源，拓展应用领域。
偏振光优化
ZEMAX的优化算法同样适用于偏振光系统 ，可以对系统进行优化以提高偏振性能。
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激光束传播模拟技术
激光束建模
ZEMAX支持激光束的建模和分析，用户可以定义激光束 的波长、功率、光束质量等参数。
01
激光束追迹
通过激光束追迹功能，可以模拟激光束 在光学系统中的传播过程，并分析光束 形状、功率分布等特性。
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。
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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操作
Zemax操作首先在运行系统中开启ZEMAX，默认的编辑视窗为透镜资料编辑器(Lens Data Editor, LDE)，在LDE可键入大多数的透镜参数，这些设罝的参数包括：表面类型(Surf：Type)如标准球面、非球面、衍射光栅…等曲率半径(Radius of Curvature)表面厚度(Thickness)：与下一个表面之间的距离材料类型(Glass)如玻璃、空气、塑胶…等：与下一个表面之间的材料表面半高(Semi-Diameter)：决定透镜表面的尺寸大小以单透镜为例：1、设置系统孔径（System->General）注：F/#指的是光由无限远入射所形成的有效焦距F与近轴光线所对应的入瞳直径#的比值。
在说明问题前，首先要了解一些光学术语：A=D/f’，A表示物镜的相对孔径，D表示入瞳直径一般就是指物镜直径，f’表示物镜焦距，另外在照相机里面为了方便常常将A的倒数即f’/D作为相机上的标示值，称为光圈F（注意此处F为光圈数，区别上面所说的有效焦距F）。
现在来说明F/4的意思，即我们知道有效焦距为F，入瞳为4mm（光学里面一般以毫米为单位），假如设计时给出焦距为100mm，那么我们立即可以得到光圈数为100/4=25mm。
包括输入入瞳，选择好透镜单位等2、设置视场角（System->Filed）ZEMAX默认的视场角是即为近轴视场角，其中「Weight」这个选项可以用来设罝各视场角之权值，并可运用于优化。
3、设置波长（Wav）4、键入透镜资料建立单透镜这个例子需要建立4个表面。
The object surface（OBJ）：设罝光线的起始点The front surface of the lens(STO)：光线进入Lens 的位置。
在这例子里，这表面的位置也决定了光阑(Stop)的位置The back surface of the lens(2)：光线从Lens 出来并进入空气中的位置。
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首先在运行系统中开启ZEMAX，默认的编辑视窗为透镜资料编辑器(Lens Data Editor, LDE)，在LDE可键入大多数的透镜参数，这些设罝的参数包括：表面类型(Surf：Type)如标准球面、非球面、衍射光栅…等曲率半径(Radius of Curvature)表面厚度(Thickness)：与下一个表面之间的距离材料类型(Glass)如玻璃、空气、塑胶…等：与下一个表面之间的材料表面半高(Semi-Diameter)：决定透镜表面的尺寸大小以单透镜为例：1、设置系统孔径（System->General）注：F/#指的是光由无限远入射所形成的有效焦距F与近轴光线所对应的入瞳直径#的比值。
在说明问题前，首先要了解一些光学术语：A=D/f’，A表示物镜的相对孔径，D表示入瞳直径一般就是指物镜直径，f’表示物镜焦距，另外在照相机里面为了方便常常将A的倒数即f’/D作为相机上的标示值，称为光圈F（注意此处F为光圈数，区别上面所说的有效焦距F）。
现在来说明F/4的意思，即我们知道有效焦距为F，入瞳为4mm（光学里面一般以毫米为单位），假如设计时给出焦距为100mm，那么我们立即可以得到光圈数为100/4=25mm。
包括输入入瞳，选择好透镜单位等2、设置视场角（System->Filed）ZEMAX默认的视场角是即为近轴视场角，其中「Weight」这个选项可以用来设罝各视场角之权值，并可运用于优化。
3、设置波长（Wav）4、键入透镜资料建立单透镜这个例子需要建立4个表面。
The object surface（OBJ）：设罝光线的起始点The front surface of the lens(STO)：光线进入Lens 的位置。
在这例子里，这表面的位置也决定了光阑(Stop)的位置The back surface of the lens(2)：光线从Lens 出来并进入空气中的位置。
The image surface(IMA)：光线追迹最后停止的位置，不可以在IMA这个之后设罝任何的表面。
这个位置上并非存真实的表面，而是一个哑的表面。
（注：游标移到「IMA」并按下按键盘上的Insert 键，即可产生「2」这个面）5、设置透镜参数1、输入材料，首先设罝Lens 的材料为假定为「BK7」，将游标移到第1 面的Glass 栏，键入BK7 并按Enter。
2、输入厚度，Lens 的厚度由第1 面的Thickness 栏来设罝，这个栏是指表面的中心点沿着光轴到下一个面的距离。
3、输入曲率半径，正值表示曲率中心点在表面的右边，负值表示曲率中心点在表面的左边4、「IMA」的位置就是设在Lens 的焦距上，所以距离Lens 大约100 mm左右，直接在第2面「2」的「Thickness」栏键入100，即表示在Lens 后面100 mm 的位置就是下一表面的位置，也就是「IMA」面的位置。
6、评估系统性能在ZEMAX 中有很多分析功能可评估系统的质量好坏，其中一个最常用的分析工具是光线扇形图(Ray fan plot)。
可以点击「Ray」这个按钮或透过菜单Analysis->Fans->Ray Aberration 来开启这个功能。
在点击之后会出现一个视窗，显示各光线与主光线(Chief Ray)的光线象差(Ray aberrations)，左边的图是显示Y或正切方向的光线象差，右边的图是显示X或弧矢方向的光线象差。
这个分析图表是以0.588 microns 为主波长，其线型在原点附近斜率不为零，表示产生离焦现象(Defocus)。
7、使用解为了定标离焦(Defocus)，透过调整第 2 面「2」到IMA面的距离（焦距＝100mm）来解决这个问题。
Solves 是一个特别的功能，主要是针对特定ZEMAX的参数进行动态调整，以符合某些特别的情况先要点击第2 面的Thickness 后，单击鼠标右键，将会出Solve 的设罝视窗。
在「Solve Type」里选择Marginal Ray Height，然后敲点「OK」即可发现LDE 视窗第2面的「Thickness」由100 改变为96，并且会出现「M」的记号。
在次点击「Ray」这个选钮显示光线扇形图(Ray fans plot)，可发现像差线条已由原本的斜线变为S的形状，而这表示此Lens有球差(Spherical aberration)。
此时在观察扇形图，已有所改善8、设置优化我们希望使用优化来修正这个例子的质量。
除基本设计的形式之外，优化需要两个附加项：设罝允许变动的参数，让ZEMAX可自由地在允许的范围内调整这个参数，以设计出更好系统。
在数学上的观点上，需要设罝优化函数(Merit function)的描述，意即评估系统优劣的指标。
这个例子内有3 个参数适合被改变而来进行优化，包括两个表面的曲率半径以及透镜到「IMA」面的距离。
只要将游标移至第 1 面「STO」及第 2 面「２」的「Radius」栏及第 2 面的「Thickness」栏点击并按Ctrl+Z或按鼠标右键选，在「Solve Type」选Variable 这个选项。
如此各个选项之后将出现「V」的字样。
9、建立绩效函数优化函数(Merit function)被定义于优化函数编辑器(Merit function Editor, MFE)。
单击键盘的F6 或点击菜单的Editors->Merit Function即可开启编辑视窗(MFE)。
从MFE 点击Tools->Default Merit Function会出现一个Default Merit Function 的视窗，点击「Reset」后再点击「OK」。
后面我们还会说明这个视窗的相关设罝，现在先以默认条件进行优化。
10、增加限制条件接着修正绩效函数(Merit function)，包括系统焦距的需求。
将游标移在MFE的第一列并单击按键盘的Insert 来产生新的一列，在此列的Type 栏上键入EFFL 后按Enter。
这个操作数的功能是在运算出系统有效焦距，在计算有效焦距时必须设罝参考的主波长(Primary Wavelength)，在此例子里使用第二波长为参考波长，所以在第一列的「Wav#」栏中键入为2。
接着在「Target」栏里键入100并按Enter，「Weight」设为1 再按Enter，最后将此视窗关闭，虽然关闭编辑视窗但设罝已储存，并不会遗失。
11、运行优化点击「Opt」或Tools->Optimization，便会出现Optimization的视窗。
在优化的对话视窗里，如果「Auto Update」选项被勾选，则当在运行优化时，所有开启的分析视窗如Ray fans plot 以及LDE的数据将及时变动。
在此请点击「Automatic」这个按钮来进行优化。
12、光线扇形图这个优化的动作是调整Lens 的曲率半径使透镜焦距接近100 mm，并调整透镜与成像面的距离，以消除离焦(Defocus)。
其是利用最小波前误差之均方根值为依据进行优化，而此次的优化的并没有使焦距完完全全等于100 mm，这是因为我们所设罝的有效焦距操作数(EFFL)只是绩效函数(Merit function)中众多操作数的一项而已，所以在运行优化时也需要符合其它优化条件。
其实在许多的设计之中，可以透过LDE 里Solve 功能来使调整焦距以符合设计需求，而不需使用MFE 的操作数。
经过优化后的光线扇形图(Ray fans plot)，其最大像差(Maximum Aberration)约为300 microns。
13、二维设计图点击Analysis->Layout 或点「Lay」这个选项便可以显示2D 设计图(Layout)。
此2D 设计图的视窗上点击Settings->Number of Rays->7->OK即可显示14、弥散斑在ZEMAX 众多的分析工具里，除了常使用光线扇形图来分析设计系统的光学性能之外，另外也有一个分析功能－弥散斑(Spot Diagrams)也是一个相当常用的分析图表。
弥散斑(Spot Diagrams)可以显示出平行光束通过光学系统后聚焦于成像面上的斑点。
可点击Analysis->Spot Diagram->Standard或点击「Spt」即可显示出光斑(Spot Diagrams)的分析图。
如下图所示，可由图表判断其Stop 的图表大约有400 microns 的半径大小，而Airy Disk有5.7 mircons。
也可以由此图看出整个系统的像差，由于不同的波长其之焦距点也不一样，所以其成像会产生模糊现象。
15、光程差扇形图另一个常用的分析工具是OPD Fans，这个图是显示光程差(Optical Path Difference)，此图与光线扇形图一样采用主光线(Chief ray)为参考光，显示光离开光瞳(Exit Pupil)后的光程差，而光线扇形图(Ray Fans Plot)一样也是显示光程差但其是显示光在IMA 面上的光程差。
可点Analysis->Fans->Optical Path或点「Opd」即可显示光程差扇形图(OPD Fans Plot)。
16、进一步分析这个设计够好了吗?当波前像差(Wavefront Aberration)小于1/4的波长时，则需考虑到透镜的衍射极限(Diffraction Limited)（有关这类的讨论可在使用手册(User's Guide)里找到详细的说明）。
在此例子还不需要考虑到衍射极限。
为了改善系统的光学性能，设计者都必须了解光学系统中那一些像差限制了系统的光学性能，以及要进行什么修正才可以有效的处理像差问题。
在这一次的设计中，优化后仍然有轴向色差(Axial Color Aberration)及球差(Spherical Aberration)。
如果在光线扇型图(Ray Fan Plot)中发现原点部分的曲线斜率不为零（即系统含有离焦），这是因为优化的过程ZEMAX透过近轴焦点(Paraxial Focus)的移动来补偿球差，以达到最小的球差(Spherical Aberration)。
就色差(Chromatic Aberration)而言，焦距的变动是随波长而异，可以在Chromatic Focal Shift Plot 看出来。
点击Analysis->Miscellaneous->Chromatic Focal Shift，而分析图是显示出波长与焦距位移的关系图。
如下图所示所以虽然此例子已作了最佳化，但仍然有像差存在，仍有设计及进步的空间。