ZEMAX 与Python 交互式应用于光学设计

发表于 2023-2-27 19:58:24

苏宙平
ZEMAX本身在光学设计中能满足大部分系统设计与优化，为什么还要进行一些扩展，本人理解有几个方面的需求（1）各种先进的优化算法不断出现，通过交互可以把这些高端的算法应用到光学系统的优化，通过交互式优化就非常方便了，尽管用宏语言也可以编写这些优化算法，但python有强大的开源库，可以直接调用，因此结合起来会非常方便；（2）我们希望最好能够一键完成系统的设计，甚至是把标准的CAD图纸都输出，不需要中间再去操作，这样使用交互设计可以完成。比如对于离轴自由曲面多反成像系统，我们使用python可以直接设计初始结构，并用非线性回归的方法拟合出自由曲面，通过交互直接把系数可以导入ZEMAX进行仿真分析。（3）一些特殊的应用，比如设计衍射光学元件DOE,不仅要进行成像分析，我们也关注DOE的效率，这时候用交互的方法可以同时实现。当然肯定还有很多需求，我这里就不列举了。
接下来，我简单介绍一下如何实现ZEMAX与python的交互。
其实实现交互，比较简单的一种方法，就是ZEMAX菜单里面就有一个直接交互的窗口，大家用这个可以交互设计，这个有详细的说明书，可以参考。

ZEMAX 与Python 交互式应用于光学设计-1.jpg

这里要介绍，另一种交互的方法，使用个库PYZDDE,当然DDE在大部分软件跨平台交互时候，都会用到，比如，matlab与Tracepro交互。所以大家首先下载完成这个库，安装上python与一些常用的科学计算的库就可以使用了。举个例子

ZEMAX 与Python 交互式应用于光学设计-2.jpg

这个主要就是读取MTF数据，重新画了一下图，主要是大家知道这种交互的方式，这样可以利用PYTHON强大的开源库，配合ZEMAX来完成各种复杂的设计。今后会介绍几个具体案例。
此外，MATLAB与ZEMAX的交互有空时候也写几个案例。
也可以参考这个公众号里面的内容
苏宙平：在中科院上海光机所获得博士学位；曾经在罗切斯特大学光学系作访问学者。主要研究方向，光学设计，半导体照明，激光整形等，特别是致力于自由曲面在光学设计中的应用，开展了多种全局优化算法，人工智能算法在复杂光学系统设计中应用，探索matlab, Python与各种光学设计软件的交互式设计平台开发。目前从事的光学设计主要是应用于自动驾驶激光雷达，人脸识别，车载抬头显示，LED照明，智能车灯，机器视觉，多光谱成像，变焦镜头，激光整形等。主持国家自然基金，中央高校基本业务课题等8项，在Opt.Express, Appl.Opt., J.Photo. Enery,等国内外期刊发表论文近40篇左右，申请专利近15项，获得两项成果鉴定，获轻工业联合会和中国商业联合会科技进步二等奖各一次，曾入选江苏省双创人才计划，曾担任光学学报topics Editor(光学设计与半导体照明方向)，常年为Opt.Lett.Opt.Express,等期刊审稿。在光学设计领域具有丰富的经验，担任多家公司的顾问，为华为，飞利浦照明，中国航空工业集团，中科院，香港理工大学多家单位的员工提供光学设计培训服务，并著有《非成像光学设计方法与案例》一书。

后续的讲座与课程：
自动驾驶中的激光雷达光学设计
车载抬头显示器(HUD)中的光学设计
用于VCSEL整形的DOE光学系统设计
用于VR/AR层叠阵列的波导光学设计
机器视觉中的LED阵列照明设计
超短焦投影物镜光学设计
无人机机载变焦距光学镜头设计
微透镜阵列激光整形系统光学设计
自由曲面激光整形系统光学设计
各种微型数码镜头光学设计
360度全景镜头光学设计
激光智能车灯光学系统设计
超光谱成像仪光学设计
LED照明用的自由曲面光学系统设计
Python（或者Matlab）与Zemax交互式光学设计平台
人工智能（深度学习）在光学设计中的应用
离轴多反自由曲面光学系统设计

详细信息请加QQ群咨询：786869891 光电邦
或者搜索微信公众号：光电邦

光荣与梦想483 · 发表于 2023-2-27 19:58:35

大佬时间写写matlab和zemax交互的帖子吧，之前试了很多次都没成功[捂脸]

流动532 · 发表于 2023-2-27 19:59:29

同求

xinting_6ym · 发表于 2023-2-27 20:00:05

基于官方示例代码改就行了

ZEMAX 与Python 交互式应用于光学设计

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