ZEMAX 课程回顾与总结
ZEMAX是一款使用光线追迹的方法来模拟折射,反射,衍射和偏振的各种序列和非序列光学系统的设计和仿真软件。
在通过上学期的物理光学和几何光学的课程学习,我们已经拥有了一定的光学理论基础,但是却缺乏相应的实践与锻炼,本学期通过对zemax软件的学习使用,一方面增加了我们队该软件的熟练使用,另一方面也使得我们对光学知识有了更深一层的理解与综合应用。
在本课程的初始,我们首先在老师的带领下,对上学期的部分光学知识进行了回顾,然后才正式的进入了zemax软件的入门学习。
在zemax的入门学习阶段,我们通过老师的帮助指导下,对zemax进行了初步的认识。
在该阶段,我们通过练习,了解了界面主窗口菜单的各项功能及相应的操作。
一些常用的操作与功能也在大量的练习中愈发熟悉,如对数值孔径,视场,波长等的操作。
在老师的讲解下,我们熟练掌握了大量光学行业中约定的解释,如优化,公差分析等;还有一些对各个对话窗口的操作,如镜头数据,波长数据等。
通过对zemax入门阶段的学习,使得我们对接下来的更深入的学习也拥有了一定的基础,更是极大的提高了我们对光学系统设计的兴趣。
接下来,我们则是对像质评价和相差校正等知识进行了学习和操作。
ZEMAX提供了丰富的像质评价目标,如评价小像差系统的波像差,包围圆能量集中度,评价大像差系统的mtf,几何像差评价方法等。
而通过学习我们也得知,像质评价的结果表现形式也是多种多样的,既有各种直观的图形表示方法,也有详细的数据报表。
在像差校正的相关章节中,我们首先对基本的初级像差的基本知识进行了学习。
了解各种像差产生的原因,如球差,慧差,像散,畸变等的像差理论。
也掌握了透镜像差理论校正的基本方法。
接下来我们学习的则是zemax的基本功能:包括优化功能,评价函数,多重结构,坐标断点等,通过对这些基本功能的熟练操作,似的我们对接下来的使用主要功能完成光学系统设计打下了良好的基础。
通过阐述全局优化的使用环境和特点,已经如何使用全局优化去找理想的初始结构,描述了局部优化,探讨了优化函数的定义,通过实例展示了波前优化,光斑优化的应用环境,使得我们对该软件的核心优化技术有了更深一层的认识。
再通过对公差分析和非序列模式部分知识的学习了解之后,我们之后又进行了大量的基础的设计实例。
比如对单透镜设计的学习和操作,牛顿望远镜设计和变焦镜头设计的操作,使我们通过老师手把手的操作,了解了成像光学系统设计的流程,通过对上述几个例子的相关操作,使得我们对视场,波长,变量,评价函数的设置方法,优化方法和像分析方法以及提高像质量的像差平衡方法有了更熟练的使用。
目镜是一种典型的光学系统,通过对目镜设计的相关学习,我们进一步熟悉了光学系统的设计步骤,同时也更加的了解了各种的目镜结构。
到了本课程的尾声,我们则是通过显微镜的设计,了解了显微镜的系统设计原理,对显微镜基本系统技术要求和分辨率目标极限等都有了一定的了解,也进一步加深了对zemax软件的熟练程度。
zemax软件作为著名的通用搞笑的光学软件之一,它具有强大的光学设计和仿真分析功能,虽然我们的课程已经结束,但是对它的学习,我们绝不能仅仅满足于此,相信进一步的深入学习,对我们的光学知识和以后从事相关的职业生涯中,它都会发挥很大的作用的。