zemax绘光路图的基本操作

王枫13898316786 · 发表于 2023-2-27 18:06:57

前言：
这里记录下自己最近学Zemax的一些成果，这里是第一篇：zemax绘光路图的基本操作
正文：
首先是Zemax编辑器打开的界面，这里是2013版本。

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展现在我们面前的是透镜编辑器的界面，在个表里面填写对应的数据就可以画出对应的光路图，例如：

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Zemax是将光路图拆分为一个又一个的面，面与面之间有中心距离，材料等参数，然后也有圆锥系数，其实这个圆锥系数用的不多，因为对于现有的绝大部分光学器件，用的都是球面，为什么用球面呢？因为工业成熟，成本低，而且像光学像差基本都可以利用光学设计，将不同的球面透镜进行组合然后矫正像差。
首先我们介绍下透镜编辑器：

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OBJ：物面，就是光路图中，必须有一个物体作为成像对象
STO：光阑，光学系统中都需要一个光阑设定通光孔径
IMA：像面
标注（comment）：写备注的地方
曲率半径(radius)：对应表面的曲率半径，有正有负，一般的，若球心相对于球面顶点在右侧，为正，反之为负。
厚度(Thickness)：指两个曲面之间的中心距离
玻璃(Glass)：就是这个面与下一个面之间用什么玻璃材料，像BK7就是一种玻璃材料，如果不填则默认为空气，zemax中有一个对应的玻璃库，按F4，就可以查看所有的玻璃对应的符号了，例如BK7,K5,K7等，如下图

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半直径(Semi-Diameter)：面型高度的一半
圆锥系数(Conic)：这个是在圆锥曲线中设定的参数，假定参数为c, c=0表示圆， 0<c<1 表示椭圆， c= 1表示抛物线， c>1表示双曲线，具体的解释可以查看下维基百科关于Conic section的解释https://en.wikipedia.org/wiki/Conic_section

当我们设定好上图中的参数时，还不能显示出一个透镜的光路图，原因时我们还需要设定入瞳直径（光学系统都必须要有），点击下图红色框的位置：

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将入瞳直径的大小设定之后，点击

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就可以产生对应的光路图，在Zemax软件里面，我们还可以设定视场数据和波长数据，也就是我们可以表示出不同的视场和不同的光路图。
视场编辑器：
点击菜单栏系统->视场有

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这里我们可以选择的类型有角度，物高，近轴像高和实际像高，角度一般是画无限远光路图（也就是平行光入射）时用的，物高一般是画物方某个点的光路图用的，近轴像高和实际像高没怎么用过^_^。
然后我们通常可以选择好几个视场，然后再光路图中就会出现不同颜色的光线，如下：

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