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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简体中文版

习作一：单镜片(Singl‎e t)你将学到：启用Zem‎a x，如何键入w‎a vele‎n gth，lens data，产生ray‎fan，OPD，spot diagr‎a ms，定义thi‎c knes‎s solve‎以及var‎i able‎s，执行简单光‎学设计最佳‎化。

设想你要设‎计一个F/4单镜片在‎光轴上使用‎，其foca‎l lengt‎h为100m‎m，在可见光谱‎下，用BK7镜‎片来作。

首先叫出Z‎E MAX的‎l ens data edito‎r(LDE)，什么是LD‎E呢？它是你要的‎工作场所，譬如你决定‎要用何种镜‎片，几个镜片，镜片的ra‎d ius，thick‎n ess，大小，位置……等。

然后选取你‎要的光，在主选单s‎y stem‎下，圈出wav‎e leng‎t hs，依喜好键入‎你要的波长‎，同时可选用‎不同的波长‎等。

现在在第一‎列键入0.486，以micr‎*****为单位，此为氢原子‎的F-line光‎谱。

在第二、三列键入0‎.587及0‎.656，然后在pr‎i mary‎wavel‎e ngth‎上点在0.486的位‎置，prima‎r y wavel‎e ngth‎主要是用来‎计算光学系‎统在近轴光‎学近似(parax‎i al optic‎s，即firs‎t-order‎optic‎s)下的几个主‎要参数，如foca‎l lengt‎h，magni‎f icat‎i on，pupil‎sizes‎等。

再来我们要‎决定透镜的‎孔径有多大‎。

既然指定要‎F/4的透镜，所谓的F/#是什么呢？F/#就是光由无‎限远入射所‎形成的ef‎f ecti‎v e focal‎lengt‎h F跟par‎a xial‎entra‎n ce pupil‎的直径的比‎值。

所以现在我‎们需要的a‎p ertu‎r e就是1‎00/4=25(mm)。

于是从sy‎s tem menu上‎选gene‎r al data，在aper‎value‎上键入25‎，而aper‎t ure type被‎d efau‎l t为En‎t ranc‎e Pupil‎diame‎t er。

zemax中文使用说明

目录第1 章简介 6 第2 章用户界面 10 第3 章约定和定义 19 第4 章文件菜单 (30)第5 章习作 37 教程1：单透镜 38 教程2：双透镜 39 教程3：牛顿望远镜 40 教程4：带有非球面矫正器的施密特—卡塞格林系统 42 教程5：多重结构配置的激光束扩大器 44 教程6：折叠反射镜面和坐标断点 46 教程7：消色差单透镜第6 章编辑菜单 (48)第7 章系统菜单 (58)第8 章分析菜单 (67)§8.1 导言 (67)§8.2 外形图 (67)§8.3 特性曲线 (73)§8.4 点列图 (75)§8.5 调制传递函数MTF (77)§8.5.1 调制传递函数 (77)§8.5.2 离焦的MTF (79)§8.5.3 MTF 曲面 (79)§8.5.4 MTF 和视场的关系 (80)§8.5.5 几何传递函数 (80)§8.5.6 离焦的几何MTF (81)§8.6 点扩散函数（PSF） (81)§8.6.1 FFT 点扩散函数 (81)§8.6.2 惠更斯点扩散函数 (84)§8.6.3 用FFT 计算PSF 横截面 (85)§8.7 波前 (85)§8.7.1 波前图 (85)§8.7.2 干涉图 (85)§8.8 均方根 (86)§8.8.1 作为视场函数的均方根 (86)§8.8.2 作为波长函数的RMS (88)§8.8.3 作为离焦量函数的均方根 (89)§8.9 包围圆能量 (90)§8.9.1 衍射法 (90)§8.9.2 几何法 (91)§8.9.3 线性/边缘响应 (92)§8.10 照度 (92)§8.10.1 相对照度 (92)§8.10.2 渐晕图 (93)§8.10.3 XY 方向照度分布 (93)§8.10.4 二维面照度 (94)§8.11 像分析 (94)§8.11.1 几何像分析 (94)§8.11.2 衍射像分析 (98)§8.12 其他 (101)§8.12.1 场曲和畸变 (101)§8.12.2 网格畸变 (102)§8.12.3 光线痕迹图 (103)§8.12.4 万用图表 (104)§8.12.5 纵向像差 (105)§8.12.6 横向色差 (106)§8.12.7 Y-Y bar 图 (106)§8.12.8 焦点色位移 (106)§8.12.9 色散图 (107)§8.12.10 波长和内透过率的关系 (107)§8.12.11 玻璃图 (107)§8.12.10 系统总结图 (108)§8.13 计算 (108)§8.13.1 光线追迹 (108)§8.13.2 塞得系数 (109)第九章工具菜单 (111)§9.1 优化 (111)§9.2 全局优化 (111)§9.3 锤形优化 (111)§9.4 消除所有变量 (111)§9.5 评价函数列表 (111)§9.6 公差 (111)§9.7 公差列表 (111)§9.8 公差汇总表 (112)§9.9 套样板 (112)§9.10 样板列表 (113)§9.11 玻璃库 (113)§9.12 镜头库 (113)§9.13 编辑镀膜文件 (115)§9.14 给所有的面添加膜层参数............................. .115 §9.15 镀膜列表.......................................... .115 §9.16 变换半口径为环形口径.............................. ..115 §9.17 变换半口径为浮动口径.............................. ..116 §9.18 将零件反向排列.................................... .116 §9.19 镜头缩放....................................... (116)§9.20 生成焦距.......................................... .116 §9.21 快速调焦......................................... .. (116)§9.22 添另折叠反射镜................................... ..116 §9.23 幻像发生器......................................... .117 §9.24 系统复杂性测试.................................... ..118 §9.25 输出IGES 文件................................ . (118)第十章报告菜单 (121)§10.1 介绍 (121)§10.2 表面数据........................................... .121 §10.3 系统数据 (121)§10.4 规格数据............................................. .122 §10.5 Report Graphics 4/6 ................................... .122 第十一章宏指令菜单 (123)§11.1 编辑运行ZPL 宏指令 (123)§11.2 更新宏指令列表 (123)§11.3 宏指令名 (123)第十二章扩展命令菜单 (124)§12.1 扩展命令 (124)§12.2 更新扩展命令列表................................ (124)§12.3 扩展命令名.................................... ..124 第十三章表面类型.. (125)§13.1 简介 (125)§13.2 参数数据....................................... ..125 §13.3 特别数据....................................... .125 §13.4 表面类型概要...................................... .126§13.4.1 用户自定义表面................................. .126 §13.4.2 内含表面....................................... .126 §13.5 标准面............................................. .128 §13.6 偶次非球面 (128)§13.7 奇次非球面....................................... .129 §13.8 近轴表面........................................... .129 §13.9 近轴X-Y 表面.. (129)§13.10 环形表面.......................................... ..130 §13.11 双圆锥表面...................................... ..130 §13.12 环形光栅面.. (131)§13.13 立方样条表面 (131)§13.14 Ⅰ型全息表面...................................... .132 §13.15 Ⅱ型全息表面..................................... .132 §13.16 坐标断点表面.................................... (133)§13.17 多项式表面........................................ ..134 §13.18 菲涅耳表面...................................... (134)§13.19 ABCD 矩阵....................................... .135 §13.20 另类面....................................... (135)§13.21 衍射光栅表面................................ ....... ..135 §13.22 共轭面............................................. .136 §13.23 倾斜表面.......................................... .137 §13.24 不规则表面......................................... .138 §13.25 梯度折射率1 表面.............................. . (138)§13.26 梯度折射率2 表面................................... .. .139 §13.27 梯度折射率3 表面.................................... (139)§13.28 梯度折射率4 表面.................................... . .140 §13.29 梯度折射率5 表面................................. .140 §13.30 梯度折射率6 表面............................... .142 §13.31 梯度折射率7 表面............................... .. .142 §13.32 梯度折射率表面Gradium TM......................... (143)§13.33 梯度折射率9 表面.................................... .145 §13.34 梯度折射率10 表面.. (146)§13.35 泽尼克边缘矢高表面............................ (147)第十五章非序列元件 (149)第十七章优化 (191)第十八章全局优化..................................................................无第十九章公差规定 (236)第二十章多重结构 (264)第二十一章玻璃目录的使用 (270)第二十二章热分析 (282)第二十三章偏振分析 (283)第二十四章 ZEMAX 程序设计语言…………………………………（未打印）295 第二十五章 ZEMAX 扩展……………………………………………（未打印）349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）。

ZEMAX中文说明（精品）

关于数据域编号需要直到一个非常重要的事情。

如果它的值为零，则执行宏指令，得到OPTRETURN 0 中的值。

然而，如果数据域编号不是零，那么不执行宏指令，而代替使用前面调用该宏指令时储存的数值。

这种约定有着实质性的好处。

如果宏指令计算了许多数值，它们所有都需要被优化，则这个宏指令只要调用一次，而多次使用ZPLM 操作数就可以得到这个数据。

这比多次调用宏指令有效得多。

例如，假设名为ZPL11.ZPL 计算三个数值，它们三个都需要优化。

在这个宏指令中将使用OPTRETURN 来储存这三个数据：OPTRETURN 0=xOPTRETURN 1=yOPTRETURN 2=z那么在评价函数中用三个ZPLM 操作数来摘录这个数据，仅调用一次这个宏指令来执行优化：ZPLM 11 0ZPLM 11 1ZPLM 11 2仅在ZPLM 11 0 中调用宏指令ZPL11.ZPL。

注意，仅当Int2 的值为零时，可以使用Hx、Hy、Px、和Py 的值，因为仅在这种情况下，宏指令才被求值。

最后，在宏指令执行过程中镜头数据不能有任何改变，这一点十分重要。

这些改变将涉及到后面其他操作数求值。

ZEMAX 不能将已经求值的镜头数据恢复到对ZPLM 指定的宏指令求值之前的状态。

同样，ZPLM 也不应用在默认评价函数的中间，而应该放在ZEMAX 默认定义的那部分评价函数的前面或后面。

如果在宏指令操作的过程中镜头数据被改变了，ZEMAX 将无法知道哪个数据被改变了，而且不能不能将镜头数据恢复到没改变时的原始状态。

只允许ZPL 宏指令执行对镜头数据的拷贝数据进行优化，而不是对实际数据进行优化，这样可以避免出现上述情况，然而这个功能当前不被支持。

其原因是有时候宏指令在对后面的操作数进行求值之前需要改变镜头数据。

在这种情况下，应执行两个宏指令。

第一个应按要求修改数据，第二个应将数据恢复到原始条件。

这两个宏指令，和执行改变镜头数据的插入操作数一起，都可以在评价函数编辑界面中列出。

ZEMAX操作说明第一章

【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 OpticsFischer 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 OpticsSmith，Warren Modern Lens DesignSmith，Warren Modern Optical EengineeringOptics Welford UsefulWelford Aberrations of Optics SystemsGregory Hallock Practical Computer-Aided Lens Design 最重要的是，ZEMAX不能替代工程实践。

zemax中文教程全

8
BOX 命令以 x1， y1 和 x2， y2 为对角位置绘制一个方框。X 和 Y 的单位和坐标系统与上面 TEXT 命令中的确定方法完全相同。 ELLIPSE x y rx ry ELLIPSE 命令以 x ，y 为中心，长半轴为 rx，短半轴为 ry 画椭圆。如果 rx 与 ry 相同，或者 ry 省略，那么画出来的是一个半径为 rx 的圆。在注释对话框中有几个按钮： OK：接受显示的注释并退出。 Cancle：恢复为原先的注释并退出。 SAVE：打开“保存为”对话框，可以按给定的文件名对注释进行保存。 LOAD：打开装载对话框，可以选择装载文件。装载进来的文件包含有注释。 RESET：清除编辑缓存。 HELP：在线帮助功能。使用移动和缩放功能任何图形窗口都可以被移动（左右上下移动）或者被缩放。要激活移动和缩放功能，选择任意 ZEMAX 的图形窗口，在窗口任何位置单击鼠标左键并持续按住 1/2 秒钟，这时光标将由箭头变为十字。向右下方拖动鼠标，当出现的矩形框大小覆盖需要聚焦放大的区域后，释放鼠标。选中的区域会放大到充满整个窗口，但是图形的纵横比仍然保持不变。
4
对话框。单击鼠标右键也会弹出 solve 对话框。图形窗口操作图形窗口有一下菜单条：刷新：这一功能根据现有设置重新计算在窗口中要显示的数据；设置：激活控制这一窗口的对话框；打印：打印窗口内容；窗口：窗口菜单下有这些子菜单：注释：详见“使用注释功能” ，注释下面的菜单有：划线：在图形窗口中画一条直线；文本：在图形窗口中创建并标注文字；方框：在图形窗口中绘制方框；编辑：允许对注释功能进行扩展编辑；复制剪切板：将窗口内容拷贝到 Windows 的剪切板。下面的部分有详细的解释：输出：将显示的图形以 Windows Metafile,BMP 或者 JPG 的格式输出。JPG 格式还支持高、中、低三种图像质量。中等图像质量能够在保证图形质量的情况下，大大减小文件的尺寸。锁定：如果“锁定”被选中，窗口会变为“静态”窗口，数据不能被改变。被锁定窗口的内容可以被打印、可以拷贝到剪切板，也可以存为一个文件。这一功能可以用于对不同镜头文件进行比较。一旦窗口被锁定，就不能被刷新。因此，随后打开的任何新的镜头文件可以与被锁定的窗口的数据进行对比分析。如果窗口被锁定了，就

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？

【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。

光学设计软件zemax中文教程之欧阳数创编

注：此版本ZEMAX中文说明由光学在线网友elf提供！目录第1章引第2章用户界面第3章约定和定义第4章教程教程1：单透镜教程2：双透镜教程3：牛顿望远镜教程4：带有非球面矫正器的施密特—卡塞格林系统教程5：多重结构配置的激光束扩大器教程6：折叠反射镜面和坐标断点教程7：消色差单透镜第5章文件菜单 (7)第6章编辑菜单 (14)第7章系统菜单 (31)第8章分析菜单 (44)§8.1 导言 (44)§8.2 外形图 (44)§8.3 特性曲线 (51)§8.4 点列图 (54)§8.5 调制传递函数MTF (58)§8.5.1 调制传递函数 (58)§8.5.2 离焦的MTF (60)§8.5.3 MTF曲面 (60)§8.5.4 MTF和视场的关系 (61)§8.5.5 几何传递函数 (62)§8.5.6 离焦的MTF (63)§8.6 点扩散函数（PSF） (64)§8.6.1 FFT点扩散函数 (64)§8.6.2 惠更斯点扩散函数 (67)§8.6.3 用FFT计算PSF横截面 (69)§8.7 波前 (70)§8.7.1 波前图 (70)§8.7.2 干涉图 (71)§8.8 均方根 (72)§8.8.1 作为视场函数的均方根 (72)§8.8.2 作为波长函数的RMS (73)§8.8.3 作为离焦量函数的均方根 (74)§8.9 包围圆能量 (75)§8.9.1 衍射法 (75)§8.9.2 几何法 (76)§8.9.3 线性/边缘响应 (77)§8.10 照度 (78)§8.10.1 相对照度 (78)§8.10.2 渐晕图 (79)§8.10.3 XY方向照度分布 (80)§8.10.4 二维面照度 (82)§8.11 像分析 (82)§8.11.1 几何像分析 (82)§8.11.2 衍射像分析 (87)§8.12 其他 (91)§8.12.1 场曲和畸变 (91)§8.12.2 网格畸变 (94)§8.12.3 光线痕迹图 (96)§8.12.4 万用图表 (97)§8.12.5 纵向像差 (98)§8.12.6 横向色差 (99)§8.12.7 Y-Y bar图 (99)§8.12.8 焦点色位移 (100)§8.12.9 色散图 (100)§8.12.10 波长和内透过率的关系 (101)§8.12.11 玻璃图 (101)§8.12.10 系统总结图 (101)§8.13 计算 (103)§8.13.1 光线追迹 (103)§8.13.2 塞得系数 (104)第九章工具菜单 (108)§9.1 优化 (108)§9.2 全局优化 (108)§9.3 锤形优化 (108)§9.4 消除所有变量 (108)§9.5 评价函数列表 (109)§9.6 公差 (109)§9.7 公差列表 (109)§9.8 公差汇总表 (109)§9.9 套样板 (109)§9.10 样板列表 (111)§9.11 玻璃库 (112)§9.12 镜头库 (112)§9.13 编辑镀膜文件 (114)§9.14 给所有的面添加膜层参数 (115)§9.15 镀膜列表 (115)§9.16 变换半口径为环形口径 (115)§9.17 变换半口径为浮动口径 (116)§9.18 将零件反向排列 (116)§9.19 镜头缩放 (116)§9.20 生成焦距 (117)§9.21 快速调焦 (117)§9.22 添另折叠反射镜 (117)§9.23 幻像发生器 (118)§9.24 系统复杂性测试 (120)§9.25 输出IGES文件 (120)第十章报告菜单 (124)§10.1 介绍 (124)§10.2 表面数据 (124)§10.3 系统数据 (125)§10.4 规格数据 (125)§10.5 Report Graphics 4/6 (126)第十一章宏指令菜单 (127)§11.1 编辑运行ZPL宏指令 (127)§11.2 更新宏指令列表 (127)§11.3 宏指令名 (127)第十二章扩展命令菜单 (128)§12.1 扩展命令 (128)§12.2 更新扩展命令列表 (128)§12.3 扩展命令名 (128)第十三章表面类型 (130)§13.1 简介 (130)§13.2 参数数据 (130)§13.3 特别数据 (131)§13.4 表面类型概要 (131)§13.4.1 用户自定义表面 (131)§13.4.2 内含表面 (132)§13.5 标准面 (136)§13.6 偶次非球面 (136)§13.7 奇次非球面 (137)§13.8 近轴表面 (138)§13.9 近轴X-Y表面 (138)§13.10 环形表面 (139)§13.11 双圆锥表面 (139)§13.12 环形光栅面 (140)§13.13 立方样条表面 (141)§13.14 Ⅰ型全息表面 (142)§13.15 Ⅱ型全息表面 (143)§13.16 坐标断点表面 (143)§13.17 多项式表面 (145)§13.18 菲涅耳表面 (145)§13.19 ABCD矩阵 (146)§13.20 另类面 (146)§13.21 衍射光栅表面 (147)§13.22 共轭面 (148)§13.23 倾斜表面 (149)§13.24 不规则表面 (149)§13.25 梯度折射率1表面 (150)§13.26 梯度折射率2表面 (152)§13.27 梯度折射率3表面 (152)§13.28 梯度折射率4表面 (153)§13.29 梯度折射率5表面 (154)§13.30 梯度折射率6表面 (155)§13.31 梯度折射率7表面 (156)§13.32 梯度折射率表面Gradium TM (157)§13.33 梯度折射率9表面 (160)§13.34 梯度折射率10表面 (161)§13.35泽尼克边缘矢高表面 (162)第十五章非序列元件 (162)第十七章优化 (228)第十八章全局优化 (290)第十九章公差规定 (298)第二十章多重结构 (338)第二十一章玻璃目录的使用 (345)第二十二章热分析 (363)第二十三章偏振分析 (373)第二十四章ZEMAX程序设计语言 (390)第二十五章ZEMAX扩展 (478)第五章文件菜单新建（New）目的：清除当前的镜头数据。

[整理]ZEMAX中文说明2[1].

将镜头元件或镜头组反向排列。

设置：First Surface 被倒置的镜头组的第一面Last Surface 被倒置的镜头组的最后一面说明：如果系统中包括镜面，坐标转折，或其他非标准面，本功能不能正确工作。

§19 镜头缩放(Scale Lens)目的：用确定的因子缩放整个镜头。

例如，将现有的设计缩放成一个新的焦距时，本功能很有用。

波长不缩放。

缩放镜头功能也可以用来将单位从毫米变为英尺，或其它组合单位类型。

设置：Scale by factor 若选取，则直接输入缩放因子Scale by units 若选取，则镜头用所选单位变换§20 生成焦距(Make Focal)目的：除了所要的焦距是直接输入的，生成焦距与缩放镜头是相同的。

整个镜头被缩放成焦距为给定值的镜头。

§21 快速调焦(Quick Focus)目的：通过调整后截距对光学系统快速调焦。

设置：Size Radial Focus 调焦时使像平面上的点列图的RMS为最佳Spot Size X 调焦时使像平面X 方向上的点列图的RMS为最佳Spot Size Y 调焦时使像平面Y 方向上的点列图的RMS为最佳Wavefront Error 调焦时使像平面波前误差均方根最佳Use Centroid 使所有的计算都以像平面上光线的重心为参照系（而不是以主光线为参照系），本选项的计算很慢，但对于慧差占主导作用的系统是很适合的。

说明：本功能调整像平面前面的厚度。

厚度是依照RMS 像差最小化的原则选择的。

如上表所列有多种不同的RMS计算方法。

最佳调焦位置与标准的选择有关。

RMS 用定义的视场，波长和权因子计算整个视场的多色光的平均值。

§22 添加折叠反射镜（Add Fold Mirror）目的：为弯曲光束，包括坐标转折，插入一个转折镜。

Fold surface 选择将成为转折镜的面。

被选择的面是已定位在需要转折的位置的虚拟面。

ZEMAX操作手册中文说明书光学必备软件

第一章引言ZEMAX有三种不同的版本：ZEMAX-SE（标准版本），ZEMAX-XE（扩展版本）和ZEMAX –EE（工程版本）。

本手册包括了所有三个版本的使用说明，当然，如文中所述，某些特征只对其中一个或两个版本是适用的。

如果它的性能可以用在ZEMAX-XE和ZEMAX –EE中，但不能用于ZEMAX-SE，本手册中会在描述该特性时，给出如下的标识：如果一种功能能用在ZEMAX-EE，但不能用在ZEMAX-XE或ZEMAX –SE中，则会在手册中描述该特性的地方，给出如下的标识：请注意XE比SE更为高级。

那就是说SE能完成的XE一定能完成，除此之外还有扩展功能。

EE也比XE要高级。

这本手册概括了ZEMAX在Micoroft Windows和Windows NT操作系统中运行的三个版本。

ZEMAX能做什么？ZEMAX是一个用来模拟、分析和辅助设计光学系统的程序。

ZEMAX的界面设计得比较容易被使用，稍加练习就能很快地进行交互设计。

大部分ZEMAX的功能都用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。

本手册提供了ZEMAX中的有关约定的解释，使用步骤的说明以及功能的描述。

ZEMAX不能做什么？ZEMAX程序或ZEMAX文件都不能教你如何去进行镜头或光学系统的设计。

虽然，ZEMAX 程序在进行光学系统的设计和分析的时候，可以帮助你做许多事情，但是设计者仍然是你。

ZEMAX文件并不是关于光学设计、术语以及方法的教程。

ZEMAX的用户可以获得技术上的支持，包括在使用过程中的帮助，但不包括基本的光学设计原理的指导。

如果，你在光学设计方面只有很少甚至根本就没有经验，你就需要去熟读有关这方面的许多好书。

下表列出了一些（但并非全部）可以帮你学习的书。

最主要的，ZEMAX并不能完全代替工程实践。

在一个设计完成之前，必须要一个有资格的工程师对本软件所得的计算结果进行检查，以判断结果是否合理。

光学设计软件ZEMAX简明教程(2024)

29
拓展模块介绍及选购建议
• 高级光学设计模块：提供更高级的光学设计功能，如非球面优化、多波长分析等，适用于对光学性能有更高要求的设计任务。
• 照明设计模块：专门针对照明系统设计的功能模块，包括光源建模、光斑分析、照度计算等，适用于照明领域的设计师和工程师。
• 激光系统设计模块：针对激光系统的特殊需求提供的设计工具，包括激光束传播模拟、热效应分析等，适用于激光技术研究和应用领域的专业人员。
分析光学系统成像质量的重要工具，包括球差、彗差、像散、场曲等。
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波动光学原理简介
光的波动性
光是一种电磁波，具有振幅、频率、相位等波动特性。
干涉现象
两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，产生加强或减弱的现象。
衍射现象
光波遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播路径的现象。
2024/1/29
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典型光学系统分析
2024/1/29
选择合适的曲面形状
根据实际需求，选择合适的曲面反射镜形状，如球面、非球面等，以实现特定的光学性能。
优化反射面精度
通过提高反射面加工精度、采用先进的抛光技术等手段，降低反射面的粗糙度，提高反射镜的反射效率。
考虑热稳定性和机械稳定性
针对特定应用场景，选择具有优良热稳定性和机械稳定性的材料和结构，以确保反射镜在复杂环境中的性能稳定性。
复杂光学系统设计
讨论复杂光学系统的设计方法，如多波长、大视场等。
2024/1/29
梯度折射率透镜设计
研究梯度折射率透镜的设计原理和实现方法。
新型光学材料应用
探讨新型光学材料在特殊透镜设计中的应用。
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05 反射镜设计实例分析
2024/1/29

完整word版,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。

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中文使用说明书pdf

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。
合理选择优化算法
根据问题的特点选择合适的优化算法，如梯度下降法、遗传算法等。
设置合适的优化参数
如迭代次数、收敛精度等，以保证优化效果的同时减少计算时间。
2024/1/26
利用并行计算功能
ZEMAX支持并行计算，可充分利用计算机资源，加快优化速度。
17
03 光学系统设计基础
2024/1/26
18
仿真分析
对优化后的光学系统进行仿真分析，评估其性能是否满足要求。
加工与装配
根据设计结果，进行光学元件的加工和装配，完成光学系统的制作。
21
04 ZEMAX在光学系统设计中的应用
2024/1/26
22
建模与仿真方法
2024/1/26
几何光学建模
利用ZEMAX的几何光学建模功能，可以方便地构建复杂的光学系统模型。用户可以通过输入光学元件的参数，如曲率半径、厚度、折射率等，来定义元件的光学属性。
实例二
某显微镜系统的性能评价。利用调制传递函数（MTF）对该显微镜系统进行性能评价，发现其在高频部分的响应较差，表明系统的分辨率不足。为了提高显微镜的分辨率，可以对光学系统进行优化或者采用更高性能的探测器。
实例三
某摄影镜头的性能评价。通过对摄影镜头的点列图和光斑图进行分析，发现其在某些焦距下存在较大的像散问题，导致成像清晰度不佳。为了改善这一问题，可以对镜头结构进行优化或者采用更先进的制造技术来提高镜头的成像质量。

光学设计软件Zemax汉语翻译及软件操作说明

第一部分Zemax基本术语的汉语翻译近轴光线（Paraxial Rays）;镜头数据(Lens Data);插入或删除面数据(Inserting and deleting surfaces);输入面注释(Entering surface comments);输入半径数据(Entering radii data);输入厚度(Entering thickness data);输入玻璃数据(Entering glass data);输入半口径数据(Entering semi-diameter);输入二次曲面数据(Entering conic data);输入参数数据(Entering parameter data);确定光栏面(Defining the stop surface);选择面型(Selecting surface types);各面通光口径的确定(Specifying surface apertures);用户自定义口径和挡光(User defined apertures and obscurations);到达表面和从表面射出的光线的隐藏(Hiding rays to and from surfaces);设置和撤销求解(Setting and removing solves);光圈类型（Aperture Type);入瞳直径（Entrance Pupil Diameter）;像空间F/# （Image Space F/#）;物空间数值孔径（Object Space Numerical Aperture）物空间边缘光线的数值孔径（nsinθm）;通过光栏尺寸浮动（Float by Stop Size）;近轴工作F/#（Paraxial Working F/#）;物方锥形角（Object Cone Angle）;光圈值（Aperture Value);镜头单位（Lens Units）;玻璃库（Glass Catalogs）;光线定位（Ray Aiming）;使用光线定位贮藏器（Use Ray Aiming Cache）;加强型光线定位（慢）（Robust Ray Aiming （slow）;光瞳漂移：X，Y，Z （Pupil Shift：X，Y，and Z）;“视场光瞳偏移比例因子”（Scale pupil shift factors by field）;变迹法（Apodization Type）;变迹因子（Apodization Factor）;光程差参数（Referece OPD）;近轴光线（Paraxial Rays）;快速非球面追迹（Fast Asphere Trace）;检查梯度折射率元件的口径（Check GRIN Apertures）;半口径余量% （Semi Diameter Margin in %）;半口径的快速计算法(Fast Semi-Diameters);全局坐标参考面（Global Coordinate Reference Surface）;视场（Fields）;偏振状态（Polarization State）;外形图(Layout);二维外形图(2D Layout);3D外形图(3D Layout);立体模型(Solid Model);光线像差(Ray Aberration);光程(Optical Path);光瞳像差(Pupil Abberation);离焦(Through Focus);全视场(Full Field);矩阵(Matrix);球差（W040），彗差（W131），像散（W222），匹兹凡场曲（W220P），畸变（W311），轴向色离焦项（W020），轴向色倾斜（W111），弧矢场曲（W220S），平均场曲（W220M），子午场曲（W220T）;优化(Optimization);全局优化(Global Search);锤形优化(Hammer Optimization);消除所有的变量(Remove All Variable);评价函数列表(Merit Function Listing);公差(Tolerancing);公差列表(Tolerance Listing);公差汇总表(Tolerance Summary);镀膜列表(Coating Listing);变换半口径为环形口径(Convert Semi-Diameter to Circular Apertures);镜头缩放(Scale Lens);生成焦距(Make Focal);快速调焦(Quick Focus) ;添加折叠反射镜（Add Fold Mirror）;幻像发生器(Ghost Focus generator);系统复杂性测试(Performance Test);表面数据（Surface Data）;系统数据（System Data）;规格数据（Prescription Data）;Boresight erro 视场差第二部分ZEMAX光学设计软件操作详解介绍ZEMAX使用的大部分习惯用法和术语与光学行业都是一致的，但是还是有一些重要的不同点。

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。
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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。