Zemax常見問題及解答

1、ZEMAX常見問題總結(jié) - 2011年11月更新跟進(jìn)1.Spot Diagram 圖中，滿足RMS光斑艾里斑的時候的相關(guān)RMS半徑可視為分辨率，還是艾里斑大?。看藭r有3個RMS半徑，取最大的就可以吧？此時可以知道系統(tǒng)的最大分辨率，但是MTF圖中的豎軸（清晰度）應(yīng)該是無法分析出來的吧？正常的是不是先光斑優(yōu)化，通過光斑看分辨率，當(dāng)分辨率滿足要求的時候再進(jìn)行波前優(yōu)化，提高清晰度？（設(shè)計的時候一般都會給要求，例如110lp/mm0.3）解答：1、RMS半徑是指你優(yōu)化好的各視場聚焦后光斑大小，用它來評估像元大小2、有幾個視場就有幾個RMS半徑，根據(jù)不同的鏡頭系統(tǒng)，評價標(biāo)準(zhǔn)不同。3、此時分辨率與MTF都可

2、一起查看數(shù)值大小4、正確2.Spot Diagram 圖中相關(guān)問題討論艾里斑相當(dāng)于一個點成像的衍射成都最小的極限，這個極限應(yīng)該是當(dāng)前系統(tǒng)的吧？但RMS半徑是也是一點產(chǎn)生的各波段光的衍射極限（也應(yīng)該是是當(dāng)前系統(tǒng)產(chǎn)生的衍射值）？我這么理解應(yīng)該有誤，因為這樣的話兩者是一個概念都是當(dāng)前系統(tǒng)衍射極限，為什么會不同大??？1.22*波長*F數(shù)，是衍射極限，在spt圖中，不能是艾里斑的大小，因為艾里斑就一個圈，是RMS半徑大小？對否？解答：1、一個系統(tǒng)對應(yīng)一個艾里斑，它是描述系統(tǒng)在無像差時能達(dá)到的最小光斑大小2、RMS半徑是幾何光斑半徑，不是衍射形成的3、參考1和24、這個數(shù)值就是圖上黑圈的大小3.ZEMAX

3、中如何尋找入瞳舉例說明：GUASS 28的例子，在物面后加一面設(shè)負(fù)值，看第一面到第7面的3d圖 此時3線在光闌后的焦點為入瞳位置？ PY（-1到+1）值是不是就是在此位置（即實際入瞳處的高度值）？ 換句話說就是系統(tǒng)為了讓此位置通過GEN設(shè)置的入瞳值大小的光斑，進(jìn)而設(shè)計系統(tǒng)的，對吧？ 此時入瞳實際位置在參考面右側(cè)，應(yīng)該為正值吧？解答：1、正確，就是指這三個視場沒經(jīng)過透鏡時的延長線2、入瞳處算是PY的一個描述，光闌和出瞳也符合3、正確4、參考面始終為第一面頂點，在參考面右為正，左為負(fù)4.鏡頭中的光線瞄準(zhǔn)的問題DOUBLE GUASS 28的例子，運(yùn)用光線瞄準(zhǔn)功能后，現(xiàn)有成像面不聚焦，此例子應(yīng)該是成

4、熟的設(shè)計產(chǎn)品，為何如此不準(zhǔn)確？（不光線瞄準(zhǔn)，光闌未完全利用）解答：1、這是幾何算法的缺陷，雖有誤差，但不用想像的那么夸大，這個誤差影響非常小，一般小視場角情況可以忽略。不能說“如此不準(zhǔn)確”5.ZEMAX中如何尋找出瞳DOUBLE GUASS 28例子，后截距處厚度-CHIEF RAY HEIGHT設(shè)為03d圖上新出現(xiàn)的豎線應(yīng)該是出瞳吧？此時看3d圖，豎線處，三光線并未匯聚，有一定離焦?fàn)顟B(tài)，為什么？得出的這個出瞳位置，與一般我們認(rèn)為的出射面為出瞳，有什么區(qū)別？主光線（chief ray）指的是任意波段光線的中心線（py=0）么？為什么主光線在軸上交點為出瞳？解答：1、最后出現(xiàn)的主光線在軸上的焦點

5、就是出瞳位置2、這是像差造成的，其實入瞳和出瞳都有像差，只不過入瞳的像差移到了光闌上你看不出來3、出瞳指光闌在像空間成的像，不知道你所說的出射面指哪個？4、主光線是指定波長的任意視場的主光線（py=0）5、主光線在軸上交點指出瞳的位置所在，也即光闌在像空間的像7.ZEMAX中后截距的厚度問題 設(shè)置邊緣線高度PUPIL ZONE=0，此時表示所有通過PY=0處的光線形成焦平面？PUPIL ZONE=1表示所有通過PY=1處光線形成的焦平面？這樣理解對不對？為什么邊緣光線在軸上焦點為焦距？不同口徑處應(yīng)該有著不同的焦距（球差），為什么不選擇其他口徑處焦點為焦距？解答：1、可以這樣理解，zone=0時

6、指近軸焦點位置2、近軸邊緣光線在軸上的焦點到主面的距離通常就是我們所說的有效焦距，焦距只取一個作為標(biāo)準(zhǔn)，因為不同孔徑會有無數(shù)個焦點位置。8.ZEMAX中Zernik Fringe phase的問題設(shè)置完理想系統(tǒng)后，要單獨設(shè)置一種像差，是在理想面后加一面，面型處選擇Zernik Eriage phase處Z5，Z6為象散 Z7 Z8為慧差？我在面型出為找到Zernik Eriage phase,只有Zernik Fringe phase，且未有z7 z8之類的選項？解答：1、是Zernik Fringe phase2、它的數(shù)據(jù)要在附加數(shù)據(jù)欄中輸入，因為數(shù)據(jù)項很多，所以需要自己指定項數(shù)。按快捷鍵F

7、8打開。9.ZEMAX中近軸焦平面的問題 是軸上點發(fā)出的近軸光線的焦平面么？近軸焦平面具體定義?解答：是無限接近軸上的光束與光軸的焦點，也就是說這個接近程度沒有限度，要多接近有多接近。近軸焦點位置處與光軸垂直的平面即為近軸焦平面。10.ZEMAX中Zernik Fringe phase的問題FCD圖中，場區(qū)彩線為近軸焦平面位置，應(yīng)該就是發(fā)生彎曲的實際像面（yz面上彎曲程度），對吧？像面為所有點的集合，為什么只用近軸焦平面就能定義場區(qū)？波前也表示實際像面（像yz面的形狀），我從定義上看與場區(qū)一樣，他倆得區(qū)別是什么解答：1、可以這樣理解2、近軸焦平面只是一個參考3、波前面是單一物點聚焦在像面處的像

8、點波前圖形，場曲圖是所有視場聚焦后焦點的軌跡圖，這兩者在本質(zhì)上是完全不一樣的概念。11.放大鏡的設(shè)計倍率問題放大鏡系統(tǒng)，計算倍率時要+1的空氣倍率；目鏡、物鏡也用在人眼系統(tǒng)，為什么不加？這個+1的空氣倍率具體的用法是什么？解答：因為目鏡系統(tǒng)在出瞳處（人眼接收位置）各物點視場光線基本上平行入射，而放大鏡前的物體經(jīng)過放大鏡出射后各視場光線有一定的角度而非平行，這時便需+1來修正倍率。至于+1還是不加，判斷的標(biāo)準(zhǔn)就是經(jīng)鏡頭進(jìn)入眼鏡前的各視場光線是否為平行光。12.目鏡設(shè)計評價的問題目鏡為什么不用看波像差，如果不一定，那不考慮波像差的情況分哪幾種？（此時就是像面一點不彎曲，是水平岀射光線的系統(tǒng)吧？）解

9、答：需不需要看光程差，取決于對鏡頭精度的要求，目鏡由于是人眼視覺相關(guān)系統(tǒng)，只看幾何像差就可以滿足精度要求。13.衍射極限的問題 極限分辨率？MTF中橫坐標(biāo)，很長，最大為極限分辨率，這個值很大，正常系統(tǒng)分辨率為100時，這個值可能為700，極限分辨率在什么情況下達(dá)到？此時對比度為0吧？細(xì)點問就是，系統(tǒng)只能達(dá)到110的分辨率，但MTF圖上橫坐標(biāo)值很大，大于110部分如何達(dá)到？解答：1、極限分辨率需要系統(tǒng)像差極小，光斑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于艾里斑時才會達(dá)到，請參考艾里斑的定義。2、按要求的對比度控制，不需考慮之后的，后面范圍大是說明這個系統(tǒng)極限值較大，跟F數(shù)與焦距有關(guān)。14.ZEMAX溫度分析的問題后截距處，設(shè)TCE=21.6，此時光斑沒什么變化（gen相應(yīng)設(shè)置以打鉤），但加上溫度分析后，變化很大，這是正?，F(xiàn)象吧？（只做溫度分析，后截距處不給21.6，變化是不是也不準(zhǔn)確，變化似乎不大）.溫度分析后進(jìn)行溫度優(yōu)化，此步驟是系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化完成后進(jìn)行？還是輸入初始結(jié)構(gòu)后，直接溫度分析，之后再優(yōu)化？解答：1、使用多重組態(tài)進(jìn)行溫度分析后，后焦變化是正常的。如果不給TCE值，表示元件放于空氣中，空氣膨脹是不考慮的,所以變化的只是玻璃厚度向空間的壓縮。2、最好初始結(jié)構(gòu)優(yōu)化完成后，有了一個很好的結(jié)果，再進(jìn)行熱分析。.溫度分析、公差分析能同時用么？如果同時用，是不是公差分析應(yīng)該分析不同溫度的公差？溫度分析、公差分析