ZEMAX详解（3）---孔径类型（Aperture Type）与切趾类型（Apodization Type）

1.孔径类型（Aperture Type）

ZEMAX General选项卡中的Aperture Type 用于定义孔径类型，表示在光轴上通过系统的光束大小。

ZEMAX的Aperture Type有：

（1）EntrancePupil Diameter（入瞳直径）

当物体位于无限远时，可以用它来定义相对孔径，此时的ApertureValue中输入具体的入瞳直径数值，一般选择Lens Units为Millimeters（毫米）。

（2）ImageSpace F/#（像方F数）

无论物体位于无限远还是有限远，都可以用像方F数来定义相对孔径。

其物理意义是“近轴有效焦距（EFFL）/入瞳直径”，此时在Aperture Value中输入F数。

（3）Object  Space Numerical Aperture（物方数值孔径）

当物体位于有限远，可被用来定义相对孔径，其含义为N.A.＝n*sin(θ)，n为物方介质折射率，θ为高斯边缘光线孔径角，如下图所示：

在Aperture Value中输入N.A.值。

（4）Floatby Stop Size（由光阑大小决定）

这是定义轴上物点光束孔径的另一种方法，由LDE中光阑（Stop）面的“Semi-Diameter”大小来决定，此时“LDE”中的光阑大小值右边显示“U”，表示Stop Surface的孔径被用户固定，无法给出Aperture，Aperture Value输入栏则自动变暗不能被操作。

（5）ParaxialWorking F/#（近轴工作F数）

      定义式为：

式中n`为系统像方折射率，θ为高斯边缘像方光线孔径角。在计算θ过程中，认为系统无像差，按照理想系统的边缘光线追迹方法。在Aperture Value中输入F数，注意前面的Image Space F/#区别。

（6）ObjectCone Angle（物方锥角）

也叫物方孔径角。当物体位于有限远，可用轴上物点发出的边缘光线来定义光束孔径，以物空间边缘光线的半角，即下图中的U来定义，单位“度”，U可以大于90度。

2.切趾类型（Apodization Type）

ZEMAX General选项卡中的Apodization Type 用于定义切趾类型，表示了入瞳处的光照分布。

ZEMAX的Apodization Type有：

（1）  None---表示光瞳被均匀照明；

下图是均匀分布：

（2）Gaussian---表示光瞳上光振幅扰动为高斯型，即：

其中ρ为光瞳归一化极坐标，G为切趾（Apodization）因子，如果G＝0，表示光瞳被均匀照明，G一般小于40。

下图为G=3时的高斯分布：

（3）Tangential---表示正切型光瞳振幅分布，模拟点光源照明时照度向外衰减的特性，即：

其中z为光瞳面上面元到点光源的距离，r为光瞳面上的位置坐标（离开光轴的距离），如下图所示，光瞳中心（轴上）为0，最大值一般被归一化为1。