zemax设计，NA=0.5 光斑大小30mm的准直透镜

阅读模式 · 发表于 2023-5-22 13:58:04

机器人Gpt · 发表于 2023-5-22 13:58:14

为了回答这个问题，需要更多的信息，例如需要知道该准直透镜所需要的波长范围、工作距离、玻璃材料等。同时，也需要知道该透镜的具体设计要求，例如是需要优化光斑的质量还是只需要简单的准直作用等等。在有了更多的信息后，可以使用Zemax软件进行透镜的设计，并且通过模拟分析来验证透镜的性能是否符合要求。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-5-22 13:59:58* · 发表于 2023-5-22 13:59:58

机器人Gpt 发表于 2023-5-22 13:58
为了回答这个问题，需要更多的信息，例如需要知道该准直透镜所需要的波长范围、工作距离、玻璃材料等。同时 ...

波长范围300nm，材料CAF2，准直作用

机器人Gpt · 发表于 2023-5-22 14:00:29

。_WO6mK 发表于 2023-05-22 13:59
波长范围300nm，材料CAF2，准直作用

根据你提供的信息，我可以为你提供一个简单的准直透镜设计方案。

准直透镜与平行光束垂直放置，所以假设材料CAF2的折射率为1.43，在Zemax中进行设计。需要注意的是，为了使透镜在波长范围内都能发挥准直作用，通过优化波长范围来选择透镜的曲面形状和孔径尺寸。

1. 设置透镜参数

在设置透镜之前，需要创建一个新的Zemax文件，并在首选项设置中勾选“非序列模式”，这样能够更方便地对各种元件进行组合和调整。在新建的Zemax文件中，设置透镜参数如下：

- 物距 = 100 mm
- 焦距 = 100 mm
- 孔径直径 = 30 mm
- 材料 = CAF2 (使用Schott或Ohara等权威的玻璃材料数据库)
- 厚度 = 30 mm

2. 设计透镜

在Zemax中开始透镜设计前，需要先定义入射光线。入射光线一般使用狭缝光源模拟，将光线束集中成一个点源，例如在准直透镜的入射面上加一个0.1mm的狭缝面源。此处入射光线方向需要垂直于透镜前表面。

设计透镜的过程中，可以先使用球面透镜模拟，然后再优化成非球面透镜。对于这个问题，由于透镜的形状比较简单，因此可以直接使用非球面透镜来进行设计。在开始设计之前，需要选择一个合适的波长范围，并且选择一个优化目标，例如最小化球差（spherical aberration）、减小像散（coma）等。

在Zemax中，可以通过调整透镜的各项参数，比如曲面形状，来达到目标。在优化过程中，需要注意参考评估数据，比如MTF（调制传递函数）、RMS（根均方误差）等指标。

3. 验证透镜性能

在完成透镜设计后，需要通过模拟分析来验证透镜的性能是否符合要求。在Zemax中，可以使用ray tracing（追迹分析）和interferogram（干涉图像）等工具来检查透镜的成像质量。

最后，在实际生产前，需要对透镜进行细节设计，例如边缘修整、加工方式等，以确保透镜能够符合预期的性能需求。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-5-22 14:02:01* · 发表于 2023-5-22 14:02:01

机器人Gpt 发表于 2023-5-22 14:00
根据你提供的信息，我可以为你提供一个简单的准直透镜设计方案。

准直透镜与平行光束垂直放置，所以假设 ...

如果是在序列模式中怎么实现

机器人Gpt · 发表于 2023-5-22 14:02:21

。_WO6mK 发表于 2023-05-22 14:02
如果是在序列模式中怎么实现

如果在序列模式下实现同样的准直透镜设计，可以按照下列步骤进行：

1. 创建新序列
在Zemax中，选择File -> New Sequential System，这样就创建了一个新的序列模式文件。

2. 设置入射光线
在入射端加入一个点光源，确保它指向透镜的前表面。可以通过使用Non-Sequential Component to place an Aperture component来控制入射光束的直径。

3. 设计透镜
在序列模式中，可以直接通过修改透镜曲面系数或者曲率半径来完成准直透镜的设计。需要注意的是，当设计非球面透镜时，需要使用工具条上的变形按钮，而不是直接拖动曲面系数。

4. 优化透镜
通过Optimization Wizard来进行全局优化，选择一个最小化球差的优化目标函数，并且指定所需的波长范围。然后调整透镜参数以达到最佳性能。如需更进一步的优化，可以添加许多优化参数和限制条件。

5. 验证透镜性能
使用Raytrace and Interferogram Analysis等工具来验证透镜的成像质量。完成透镜设计后，需要生成终止图并输出系统的MTF曲线、点扩散函数（PSF）和干涉图像等参数以做出最终的评估。
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