高版本的Zemax里有一个工具叫鬼影聚焦发生器(Ghost focus generator),它能自动进行鬼影成像分析,报告一些有价值的数据信息。可以在鬼影追迹数据文本框中列出鬼影统计结果。 在光学系统中,由于透镜表面多次反射而在光学系统焦面附近产生的附加像,其亮度一般较暗,且与原像错开。 通常能量较高的光源发射的光线经过光学透镜后,由于透镜表面菲涅尔反射或镜筒散射,最终在像面或像空间形成能量较高的亮斑。 像面附近这种亮斑就是所谓的鬼像,这也是我们不想要的成像光路最终的成像结果。
首先打开一个Zemax自带的库克三片式物镜系统(Samples\Sequential\Objectives\ Cooke 40 degreefield.zmx )。
然后,打开鬼影聚焦发生器(Ghost focus generator),如下图: 反弹次数(Bounces)指定鬼像模式:一次反弹和二次反弹。 若在像空间形成鬼像,光线反射必然应大于等于二次反弹,在序列模式下,最多能分析到二次反射情况。 对于二次反射情况,我们用ZEMAX主要是来分析成像光线经透镜表面反射后,究竟哪个透镜面最容易在像空间形成鬼像,以及形成鬼像聚焦后光斑能量的大小。 在鬼像分析前,最好勾选"SaveFiles",这样分析完成后所有鬼像路径会保存下来,方便我们查找。 保存的文件会自动以文件名GHfffsss.ZMX形式命名,fff表示一次反射时的表面序号,sss表示二次反射表面序号。 点击OK,可以看到分析完成后报表如下: ZEMAX详细统计出了任意两个表面间组合后形成的鬼像位置、鬼像光斑能量大小。 并且可以知道哪个组合产生的鬼像最接近光瞳平面或哪个鬼像能量最大: 在当前文件保存的目录下可以找到鬼像分析后自动保存的文件: 打开以上文件的任意一个,都可以查看对应反射面的鬼影。 比如GH006001.ZMX,表示从第6个面反射到第1个面再反射回像空间(鬼像最接近光瞳面的一个文件): 从上图可直观看到,这个鬼像路径在系统光阑处聚焦较为严重,这种情况会严重影响像平面照度分布,另一方面会有较多的杂散光进入系统。
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