使用Zemax設(shè)計(jì)光學(xué)系統(tǒng),基本上就是根據(jù)設(shè)計(jì)要求,給出初始設(shè)計(jì),然后優(yōu)化系統(tǒng)。初始設(shè)計(jì)需要對(duì)光學(xué)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí),需要長期的經(jīng)驗(yàn),不同的領(lǐng)域有不同的要求,初始設(shè)計(jì)會(huì)大不相同,zemax不會(huì)給你太多的幫助。Zemax的精髓是能計(jì)算出光路圖,然后使用operand(優(yōu)化函數(shù))優(yōu)化各項(xiàng)光學(xué)參數(shù)。 1. default merit function,當(dāng)屬最有用的優(yōu)化函數(shù),配合EFFL(有效焦距)使用,基本可以設(shè)計(jì)大部分光學(xué)系統(tǒng)。可以使用RMS spot radius and rms wavefront error。另外設(shè)置好變量。Zemax會(huì)自動(dòng)生成優(yōu)化系數(shù)(weight). 函數(shù)行的量取決于波長數(shù),場(chǎng)(field)數(shù),也決定了計(jì)算的快慢。 2. 自己設(shè)計(jì)優(yōu)化函數(shù)。第一步,需要知道你的優(yōu)化目標(biāo):焦距,abberation,耦合效率。設(shè)置好constraints. 設(shè)計(jì)的constraints: Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap 舉例來講,耦合效率。 有兩個(gè)最有用的函數(shù):FICL, POPD. 前者快,后者慢,但后者對(duì)大多數(shù)系統(tǒng)要準(zhǔn)確一些。讀一下manual,你會(huì)知道你要設(shè)置什么參數(shù)。優(yōu)化目標(biāo)是1,weight 是1. 要知道在哪個(gè)surface上,還有在什么wavelength, field, 最重要的是什么優(yōu)化數(shù)據(jù),可以是耦合效率,也可以是beam size。如果都要考慮,可以設(shè)置新的POPD函數(shù),設(shè)置好優(yōu)化系數(shù)(weight). Zemax.com有例子,改一下merit function就可以了。 http://www./kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html 有些有用的優(yōu)化函數(shù): 加減乘除:SUMM, DIFF, PROD,DIVI 鏡頭數(shù)據(jù):MXCG, MNCG, CTGT, MNCT, 變量的設(shè)置也很有講究,越多越靠近理想目標(biāo),但是降低速度和提高壞設(shè)計(jì)的幾率. 幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn): 1. 盡可能 use solve, instead of 變量 2. 盡可能 use default merit function 3. 理解constraints 4. 理解和使用symmetry 5. 去掉無用的變量. 6. 知道怎么去改變?cè)O(shè)計(jì)。 7. 經(jīng)常使用:hammer 優(yōu)化 8. 多參考以前的設(shè)計(jì),尤其是專利和鏡頭數(shù)據(jù)庫。
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