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Zemax软件设计教程
Zemax软件设计教程Zemax软件设计教程ZEMAX简介
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ZEMAX简介
ZEMAX是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。
ZEMAX的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像系统，平衡优化成像系统的像差，分析评价成像质量，给光学系统分配合适的公差等方面。
ZEMAX的仿真功能体现在使用非序列模式、物理光学传播、热分析等功能模拟和仿真实际的光学系统方面。
ZEMAX有三种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展版）、ZEMAX-EE（工程版）。只有ZEMAX-EE的功能最为全面。
ZEMAX应用
ZEMAX可以用于相机镜头、望远镜、显微镜、
照明系统、显示系统、干涉仪、光通讯器件等
各光学系统的设计和仿真
ZEMAX软件和使用手册都不会教您如何设计镜头和光学系统。ZEMAX功能是很强大，但是把握和引导光学系统的设计、优化方向，判断系统性能的只能是你。如果你对光学设计感兴趣，推荐书单：
ZEMAX不能做什么？
作者
书名
袁旭沧/张以谟
光学设计/应用光学
Joseph M. Geary
Introduction to lens design: with practical ZEMAX example
Gregory Hallock
Practical Computer-Aided Lens Design
R. E. Fischer
Optical system design
Smith，Warren
Modern Lens Design
Laikin
Lens Design
使用ZEMAX的三种方式
Completely sequential：
*应用于传统的镜头设计和大多数的成像系统
*应用这种模式时不能进行散射和鬼象分析
Hybrid sequential/non-sequential
*应用于有很多序列元件，又有一些非序列元件（比如棱镜或光管）的系统
*必须使用“ports”作为光线进出非序列元件组的端口
Completely non-sequential
*应用于照明、散射和杂光分析。光线沿任何物理上有效的路径传输
*这种模式下非序列元件不使用“ports”
Completely sequential
•以光学面（surface）为对象来构建光学系统模型；
•光线从物面开始（常为surface 0）
•按光学面的顺序计算（surface 0,1,2…），对每个光学面只计算一次；
•每个面都有物空间和像空间；
•需要计算的光线少，计算速度快；
•可进行analysis,Optimization及Tolerancing
ZEMAX的用户界面
ZEMAX的用户界面有四种允许输入和分析系统数据的窗口：
• Editors
定义和编辑光学表面和其他数据
• Graphic windows
显示图形数据
• Text windows
显示文本数据
• Dialog boxes
编辑和回顾其他窗口或系统的数据，或者用来报告错误信息和其他的一些 目的。
ZEMAX的主窗口
（1）文件菜单（File）：用于文件的打开、关闭、保存、重命名。
（2）编辑菜单（Editors）：用于打开或关闭编辑器。
（3）系统菜单（System）：用于确定整个光学系统的属性。
（4）分析菜单（Analysis）：不能改变镜头数据，只是从给定的镜头数据中计算出结果，用数字或图形表示。这些结果包括轮廓图、像差曲线图、点列图、衍射计算等等。
（5）工具菜单（Tools）：可以改变镜头数据或对整个系统进行复杂的计算。这些包括优化计算、公差、套样板、执行宏语言程序等。
（6）报告菜单（Reports）：用文本方式记录镜头设计结果。
（7）宏指令菜单（Macros）：用于编辑和运行目录文件。
（8）扩展命令菜单（Extensions）：用于扩展命令功能，这是ZEMAX的编辑特性。
（9）帮助菜单（Help）：提供在线帮助。