zemax初探心得

2021-09-30 10:22:28 字數 1681 閱讀 5541

最近開始學習zemax了,在網上看到很多帖子說,設計軟體只是一種工具,真正設計者是自己,這個觀點我強烈認同,但是我個人認為要學會使用一種工具,最有效的方法還是直接去操作,在實踐中學習。確實學習光學設計,不僅僅是學習zemax,在學習光學設計之前,我們必須了解物理光學,幾何光學,像差理論,還有結構設計等知識。這些知識太多了,要成為乙個優秀的光學工程師不僅僅需要才智,更需要時間經驗的積累,在實踐中學習,可以很快的發現自己的缺點,然後自己會根據確定去學習相對應的知識,這樣目的性更強,學習動力也更足。

學習zemaxw我認為有zemax mannual和zemax user guide 就已經差不多了,我將zemax mannual 大致的翻看了一下,注意到在每一節都會出現乙個詞「model」,zemax只是乙個建模軟體,而且它只能識別設計zemax的工程師已經設定好的模型,把zemax當成乙個低階的robot,你要與這個robot交流,你就必須知道這個robot用的是什麼語言,只有你會使用它的語言你才可能與它溝通。對於zemax在序列模式下,它只能識別曲面模型,從乙個曲面到下乙個曲面,因此你必須會建立曲面,怎樣建立曲面模型,那麼你就可以在zemax mannual 找到建立曲面模型的方法,自己按照這個方法來建立曲面模型,只有按照zemax mannual 中指定的方式建立的模型,zemax才能讀懂(設計zemax的工程在zemax 這個robot的大腦植入的語言就是zemax mannual中提到的建模),你只有按照這種語言對zemax進行輸入,它才會有輸出。

因為zemax很傻,他是乙個低階的robot他只能做低階重複的計算工作和繪圖工作,所以你必須把所有的輸入用料準備好,這些料用多大的劑量全由你把握,請記住真正的設計者還是你,你是開啟和操控這個低階robot的人。設計需要很淵博的知識,設計人才一般都是t型人才,甚至更甚一籌。因此在學zemax 時,你必須了解很多光學方面的知識,結構設計知識等。

我們的大腦是通過身體的感測器輸入的資料,以及先前的經驗來對身體外部的環境進行建模。zemax這個robot也不例外,只不過它比較低階,它不能使用先驗知識,只能利用即時的輸入資訊建模。現在回到光學設計學習,既然學習光學設計,那就要知道我們人類的大腦是如何認識光,也就是我們的大腦如何建立光這種物質的模型,在古代,我們對光這種東西不了解,我們大腦中光的模型是沿直線行進的東西,對我們大腦對光建立的模型是光射線模型,後來人們觀測衍射現象,射線模型失效,不能解釋,於是就需要重建模型或者修正模型,人們根據實際的觀測經驗,選擇了重建光的模型,那就是波動模型,認為光是一種波,當然還有量子力學中更複雜的更精確的模型,學識有限,這裡不加介紹,這是我們人腦對光進行認知後,建立的模型,於是zemax的設計者,把這兩種模型移植給他所創造的robot,目前,在zemax中建模現實的光學系統,光線模型和光波動模型已經足夠解釋我們生活巨集觀的系統。關於光線模型和光波動模型詳細請參考《光學原理》born and wolf 著。光學研究的是光這種物質的特性和光與其他物質相互作用的特性,我們要進行研究,不僅要對光進行建模,還要對與光作用的物質進行建模,在zemax中與光作用的物質,不就是透鏡,反射鏡,衍射光學元件等,我們怎樣對這些元件進行建模呢?因為光程或者相位與折射率和歐式距離有關,zemax中把這些元件看成是幾何形狀(歐式距離)加物質的光學特性(折射率),首先要建立一定的幾何形狀,然後賦予這些形狀一些光學特性,如折射率,吸收率等,這就是zemax如何對物質建模。zemax 很強大,這裡主要是想闡述一樣東西,那就是建模思想,zemax如何建模,我們就按這種規則來建模,一定要有模型的思想。對乙個系統進行建模,實現某種功能,必須考慮很多因素,模型會很複雜,但是萬變不離其蹤,只要有模型,我們就可以模擬。

zemax 學習筆記

zemax中有390種運算元。表徵一階光學特性的運算元 effl 有效焦距 wfno 工作f數 powr 光瞳 axcl 軸向色差 spha 球差 dist 畸變 asti 象散 summ 求和 常用運算元 effl,dist 能量匯聚系統 genc denc 衍射能量環 imae 系統透過率 pm...

Zemax 學習記錄

1.1 不完善成像的原因 光線經過單個球面的折射情況如下 l r 1 sini sin u r left 1 frac right l r 1 sin u si ni 當l一定時,像方截距l 是物方孔徑角u的函式。所以,同一物點發出不同孔徑的光線,經過折射後具有不同的l 因此,單個折射球面對軸上物點...

Zemax非序列 優化

純非序列以及混合非序列 序列光學系統中都完全支援優化。優化純非序列系統的最常見方式是採用優化精靈,它們讓你可以用具體的要求來設計優化函式。對於非序列設計,opticstudio支援了三個精靈輔助設定。在非序列光線追跡中使用的最常用運算元為nstr和nsdd運算元,也可使用其它運算元。nstr用於追跡...