光学设计zemax软件的中文说明

FirstSurface被倒置的镜头组的第一面LastSurface§19镜头缩放(ScaleScalebyfactorScalebyunits§20生成焦距(Make§21快速调焦(QuickSizeRadialFocusRMS为最佳SpotSizeXXRMS为最佳SpotSizeYYRMS为最佳WavefrontError调焦时使像平面波前误差均方根最佳UseCentroid（而不是以主光本功能调整像平面前面的厚度。厚度是依照RMS的。如上表所列有多种不同的RMSRMS§22（AddFoldMirror）FoldsurfaceReflectangleTiltTypexy本功能在转折面前后插入两个虚拟面。转折面成为反射镜面，两个入符号。如果被选择的转折面不是平面与空气中的的虚拟面，本功能不能置。例如，在相距100mm§23幻像发生器(GhostFocusBouncesFirstSurfaceLastSurfaceSaveFilesImageneOnly若选取，当计算两次反射幻像时只显示像面数据面设置反射光线而不是折射光线。在新反射面之后的部分光学系统被以便所产生镜头文 在GHfffsss.ZMX文件中，这些文件可以被打开来进分析。fff是第一个幻像面的序号，sss是第二个幻像面的序号。例如GH007002。ZMX，fff工作。对多重结构系统进行幻像分析功能时，首先要选中系统中感的那一也有在整体内部全反射或光线溢出的偶然情况。为详细分析，GHfffsss.ZMX正确追迹。在较复杂的系统中幻像聚焦很复杂，在解释分析结果时要。§24系统复杂性测试(Performance秒钟光线转面计算的次数，然后以此来对镜头的复杂性进试。该数目是用§25输出IGES文件(ExportIGES用多种选项，以IGESFirst/LastSurfaceWavelengthField被输出的光线追迹使用的视场序号NumberofRays被追迹的光线数目;确切的含义依赖于“RayRayPattern3D菜单(ysis)一章。Lens/RayLayerIGESFile输出文件的路径和文件名。如果文件已经存在不给出警告。缺省文 #SplineSegmentIGES是，它的意图是便于与CAD程序间传输数据。ZEMAX目前支持IGES标准5。2版本。关于IGES的信息，与U.S.ProductDataAssociation，P.O.Box3310，Gaithersburg，MD20885-3310联系。ZEMAX输出线，球弧，和样条曲线来表示每个面的形状和位置。ZEMAX不的IGES的类型和数目依赖于该面的通光口径(如果有的话)和对称性(如果有的话)。以下的表格列出ZEMAXZEMAX3D用表面孔径和形状输出的IGES文件表面口 表面形 所使用的沿XY轴的一条线，在半口None，Apertureor

平面 球面其它平面（其它

径半径上XY平面的一XZ平面上的一段圆弧，YZ平面上的一段XY平面上的一个圆XZ平面上的一段样条曲线，YZ平面上的一半径上XY平面上的平行X轴的三条线，平行Y们分布在给定面的中心和边缘从而形成方平行X轴的三条样条曲线，平行Y平面时，它们分布在EllipticalApertureorUserDefined

平面（其它

给定的中心和边缘从沿XY轴的一条线，在XY平面上定义面边缘的一沿X轴的一条样条曲线，沿Y轴的一条样

任 不支线是IGES110。圆弧是IGES100。样条曲线是IGES112。光线作为线被输出。在GRIN中，光线作为一系列的线第十告菜§1本章提供了每个ZEMAX支持的文功能的详细说明。其中窗口的内容可以通过选择窗口菜单中“Print”选项将其打印出来。可通过选择在Windows控制版面图标中“Printers”工具框所设置的当前。设置菜单选项允许计算时的默认参数值被改变。选择此选项会在屏幕上出现特性框，此框有五个按钮：确定（OK）：取消（Cancel）：使所有选项恢复到框使用前的状态，并且不会更新装载（Loads）：装载最近保存的默认选项，但不退出框复位（Reset）：将选项恢复到软件出厂时的缺省状态，但不退出框。在报告窗口中双击鼠标左键可以更新窗口，单击鼠标右键可以打开特性§2（SurfaceData）Surface璃，则ZEMAX了最适合的玻璃名称，此玻璃是在当前装载的下，折射率最接近典型玻璃的那种玻璃。特别地，ZEMAX用方差计算出典型玻璃与实际玻璃的折射率均方差，此数值是在波长下定义的。对当前下的每一种玻璃都算出折射率误差，偏离RMS型玻璃有不同的V§3（SystemData）率、F/#等。§4规格数据（PrescriptionGeneralData包括FSurfaceDataSurfaceDetallEdgeThickness每个表面的x与y边厚。Multi-ConfigDataSolves/Variables解的类型和数值、变量。IndexData每个表面的各波长的折射率数据。GlobalVertexElementVolumeF/Numbers每一个视场和波长F的F＃CardinalPoints光学特性、折射率、全局坐标、镜头体积等等。它适合描述一个镜头当ZEMAX ZEMAX假定玻璃的密度是3.6克/立方厘米，这种假定有可能正确也可能不正§5ReportGraphics此设置产生一个可同时显示4~6“Setting”选项，则将显示一个框，此框允许选择显示在窗口每个位为在窗口中改变个别图形的设置，可用鼠标右键。首先，显示第十一指令菜§1编辑/运行ZPL此特性只用于ZEMAXXEEE运行ZPL参见“ZEMAX编程语言”这章中的ZPL宏指令语言。此框对发展和调§2§3目的：列出在默认的宏指 下所有的ZPL宏指令。单击宏指令名，它会从宏指令列表中执行宏指令比从ZPL框中执行宏指令要快。若要停止一个ZPL宏指令，按下Esc键即可。第十二展命令菜§1扩展命令此特性只用于ZEMAXEE目的：运行ZEMAX扩展命令。讨论：参见“扩展和动态数据交换”这章中的生成ZEMAX了ZEMAX提供的扩展命令。 DDE- DDEISO- 为单透镜和胶合透镜产生符合10110 TRANPLOT§2删除一些扩展命令，更新扩展命令是很必须的。任何新的扩展必须放在\ §3详细的参见“扩展和动态数据交换”这章的产生和执行ZEMAX第十三面类§1ZEMAX面，环带，柱面等。ZEMAX还可以模拟诸如衍射光栅、“薄”透镜、二元光学、菲涅耳透镜、全息元件之类的元件。因为ZEMAX常用的电子表格形式安排用户界面就比较。例如，对于一个没有发生衍射乱，ZEMAX使用了不同的类型界面以便定义某一种类型的表面时，需要哪§2同而改变意思。例如，“偶次非球面”表面类型用参数1来指定非球面近轴抛物线项的系数，而“近轴”面则用参数1来指定表面焦距。两个表面同样使用参数1，但用途却不同，因为这两个表面类型不会同时在同一个面上使用。数据的共享性简化了ZEMAX界面，也减少了运行程序时所要求的总内存。但由于你必须去记每一个参数的作用，是否这样的共享反而会使ZEMAX用起来当你将一个表面从“标准的”改成其他的表面类型后，ZEMAX列，列头会显示“Unused”和列序数。要获得的有关镜片数据编辑的信§3ZEMAX-EE支持无法只用八个参数值来描述的表面。例如，二元光学（“binaryoptic1”）表面类型除了要求具有八个参数外，还要有200编辑（ExtraDataEditor）”中的列头同样也随着光标的一格格地移动而改§4ZEMAX录下。双击“SurfaceType”将所有可用的表面类型全部列出。除了标准表面以外，ZEMAX§4.1不管ZEMAXZEMAX和其他有关表面特性的软件，然后将此软件动态地到ZEMAX中。力，请与FSIFSI公司在开发光路§4.2ZEMAX中所建立的内含表面类型 可由下表给出。有SE，XE和EE标志的各列表示了可在ZEMAX三种版本中的应用可能性(Y代表可能,N代表不可能)YYYYYYYYYYYY近轴X，YYYYYYYX和YYYYYYY8YYYYYYYYYYYY8次多项式在X和YYYYYYYABCD用ABCDYYYYYYYYYYYYYYYYYY梯度折射率面面X，Y，Z梯度折射率面 YY具有色散模拟的有径向和轴向折射梯梯度折射率面 YYGradientLens梯度折射率面 YY梯度折射率面 球形梯度折射率模 YY有色散模拟的轴向梯度折射率的介质梯度折射率面 YY有NSGSELFOC梯度折射率面NYY梯度折射率面有色散模拟的YNYY用36NYY用36NNY用189NNY二元光学面用189NNY二元光学面NNY旋转对称最多可适合198NNYNNYNNYVLSNNYNNYNNYNNYNNYNNYNNY面NNYNNYJONES校正偏振状态的JONESNNY面NNYNNYNNY§5的轴上位置。ZEMAX（半径为无穷大的球面），圆锥面也是一种特殊的球面。标准面的子午或者说z坐标，由下式给出： 11(1k)c2r2到00。可参考“简介”一章所提供的任何一本参考书。标准为半径和圆锥系数，如果a是长半轴长度，b是短半轴长度，则有：21R2 a2b2k

§6cz 11(1ZEMAXr，以追迹通过表面的光线。这八个系数在相应的参数格参数参数参数参数参数参数参数参数§7 z 1r2r3r4r5r6r7r11(1k)c2r2ZEMAXr，以追迹通过表面的光线。这八个系数在相应的参数格中输入，如下表所示。ZEMAX追迹通过表面的光线，并按照要求计算。奇次非球面参数参数参数参数参数参数参数参数§8近轴面的厚度（到像平面的距离）设为与焦距相同。如果焦距定为1折射率不为1的介质内成像，此焦距也应该是在空气中（折射率为1）测量所参数 参数2-焦 未被使§9近轴XY近轴XY表面类型与近轴表面类似，不同点是其光学光焦度可在X，Y定义近轴XY表面时需要提供两个参数：X，YXY表面参数参数参数3-XY§10环形表面的形成是通过定义一个Y-Z行于YZY-ZY-Zz 1(1k)c2在Y-Z旋转半径在第1X个很大的旋转半径，也可只输入0，ZEMAX会把它当作无穷大半径。注意如果Y-ZX度，而Y的列用来输入如下表所指定的可选非球面系数，如果X数，则先将带有两个坐标断点面绕环面旋转，再绕ZXY参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 径

§11有可能不同。双圆锥表面允许对Rx，Ry，Kx和Ky直接指定。矢高计算为cx2c11(111(1k)c2x2 11cxR,cy11 参数 参数 参数3-§12

Y-Z平面的曲线要一个Y-Z面的基本曲率半径，和一个圆锥系数。Y-Z面上的曲线定义为： 11(1k)c2值可以是正的，也可以是负的。在Y-Z面上的曲率半径由与标准面相同的电子表格编辑中的同一列指定。旋转半径在第1列参数设定。模拟一个X方向上扁平的柱形镜片，可输入一个大的半径变化量，也可只输入0，ZEMAX23列中指定。光栅的线条与X轴是平行的，当投影到一个平面时，其间隔参数参数参数参数4-§13参数参数参数参数参数参数参数参数1/82/83/84/85/86/87/88/8§14n(rrn(rr)mn(rrn是在光线交点处垂直于全息元件表面的单位矢量，r0是沿着第一个结构rrrr是沿着入射读出光r0和分别是结构波长和反馈波长，m数。这里使用的符号是从WelfordAdamHilger的《AberrationsofOpticalSystems》（1986）这本书来的。对全息元件进行建模要求了解其中的参数参数参数参数参数参数参数参数M§15Ⅱ型全息面§16一定要跟前面一个面相同。ZEMAX y

z 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数7-偏心 偏心 绕X的斜

次 未被使§17 zx2x4x6 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

§18与偶次非球面模型是一样的。非球面多项式中可以有次方。参 参 参 参 参 参 参 参

§19ABCDx

Bxx

xYHecht，《Optics》可得到有关矩阵光学的细节。用ABCD表面的相位，如果在镜头中存在一个ABCD程差数据，如OPD图，MTF，和泽尼克系数等，都是不被支持的。ABCD §20存在着两个解，ZEMAX的方向前进（Z）。变异表面模型与标准表面模型除了使用变异的解决方法外，是完全一样的。当使用了变异表面后，ZEMAX§21衍射光栅表面可用来模拟直线形的光栅。光栅的线条与局部XnsinnsinMMT 其中d是光栅间隔（一般都以微米为单位），2是折射角，1是入射角，M是是波长（一般都以微米为单位），n1和n2是光栅前和光栅后的折射率，T是以每微米线对数为单位的光栅周期。注意所提到的M意的。ZEMAX一般用周期T的方式来定义（线对/微米），而不用间距d（微米/用以线对/微米（与系统单位无关）为单位的光栅刻条Y来描述。ZEMAX只将光栅模拟为光程偏离的扩展。其他的特性，如效率和相对透过率，是不被支持的。如果光栅间隔太小（或T太大）以致于不能符合光栅条件，则会显示“Raymissedsurface”的错误信息。参数参数参数3-§22共轭面是由两个用户指定的点定义的。ZEMAX总是用表面顶点作为参考由其反射特性定义出来的是较有用的。如果两个点的Z如果Z1和Z2(xx)2(xx)2(yy)2(zz111(xx)2(yy)2(zz222x2y2 x2y2 型。比如，将X，Y0，两个Z以得到一个球面；为X或Y值指定非0值可以得到任意方向的椭圆。如果Z1和Z2不同号，则一个点对另一个点所成的像是虚的。这种情况如果Z1和Z2(xx)2(xx)2(yy)2(zz111(xx)2(yy)2(zz222x2y2 x2y2 型。比如，设定XY0，两个Z如果Z值相等但不同号，则得到一个平面。在参数列中指定了两个结构点的坐标，如下表所示。Z1和Z2的值都不能为0。参数参数参数参数参数参数参数§23倾斜表面只是一个简单的平面，有着一个关于XY和X，Y轴的子午夹角就可以很容易地定义该表面：zxtanxytan倾斜表面用前两个参数来定义关于XY参数 参数 参数3-

tan

§24 111(1k)c2r2

Z4Z4

2 a

x,

y,

22,cos

且rmaxZs，ZaZc分彗差沿着一条关于Y轴有一个夹角的直线（夹角单位为度）。前面中X和Y轴坐标是在一个有X偏心，Y偏心，X倾斜和Y倾斜的偏心倾斜坐标系统中表面先关于XY表面关于Y消除倾斜，再关于X不规则表面用前7Z8参数参数参数参数参数参数参数参数偏心偏心XYθ§25梯度折射率1r此特性只用在ZEMAXXEEErn

nr其中r2x2y2，则这种介质可用来模拟梯度折射率表面1。它要求3最大步长尺寸t，基本折射率n0，和二次系数nr2。注意nr2是有单位的。最大步长尺寸t是光线追迹速度和准确度计算的一种折中。所要求的实际列图的均方根RMSRMS的步长尺寸会不必要地减慢光线追迹的速度，而却不能提高准确度。OPD时光线收敛速度通常会比光线追迹时慢，因此当检查OPDGRIN出该错误。根据需要用户在GRIN表面后可以加入一个支持该表面类型的补充面，可与FSI梯度折射率1参数 参数 参数 参数4-

nr

§26梯度折射率2n2(x,y,z)nnr2nr4nr6nr8nr10n r

r r

r

其中r2x2y2，则这种介质可用来模拟梯度折射率表面2。它要求8最大步长尺寸t，基本折射率平方n0，和其他的六个上面中的系数。注系数后，用上述来描述。最大步长尺寸t决定了光线追迹速度和准确度计梯度折射率2参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

nr

nr

nr

§27梯度折射率3n2(x,y,z)nnr2nr4nr6nznz2n r

r r

z z其中r2x2y2，则这种介质可用来模拟梯度折射率表面3。它要求8最大步长尺寸t，基本折射率n0，和其他的六个上面中的系数。注意其有些系数是有单位的。最大步长尺寸t决定了光线追迹速度和准确度计算的一梯度折射率3参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

nr

nr

nr

nz

nz§28梯度折射率4ZEMAXXEEE版本。nnnxnx2nyny2nzn

z其中r2x2y2，则这种介质可用来模拟梯度折射率表面4。它要求8最大步长尺寸t，基本折射率n0，和其他的六个上面中的系数。注意其当进行近轴光线追迹时，忽略横向的线性项nx1和ny1最大步长尺寸t决定了光线追迹速度和准确度计算的一种折中。参考本节梯度折射率4参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

nx

ny

nz§29梯度折射率5ZEMAXXEEE版本。 nnr2nr4nznz2nz3n

r r

z

z其中r2x2y2，则这种介质可用来模拟梯度折射率表面5。它要求8最大步长尺寸t，基本折射率n0，和其他的六个上面中的系数。注意其中定义的 在一个文件名为SGRIN.DAT的ASCII码文件里。下面有对为了进行光线追迹，ZEMAX首先用上面的nref计算一个“参考”波长处的3K(n2n2n()2

)2 i ref, K_ K_ KK ]j

]ji,

n(j jKijLij定义介质的色散，而由参数2-8指定的梯度折射率系数（ MIN_WAVELENGTHMAX_WAVELENGTHK_MAXK11K12K13...K1K_MAXK21K22K23...K2K_MAXK31K32K33...K3K_MAXL11L12L13...L1L_MAXL21L22L23...L2L_MAXL31L32L33...LightPath技术所提供的同样的梯度折射率的介质。最大步长尺寸t决定了光梯度折射率5参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

nr

nr

nz

nz

nz§30梯度折射率表面ZEMAXXEEE版本。nnnr2nr 散来自动地计算n00、n10和n20，而不是用从透镜数据编辑窗口得来的。

AB2C 对于n10和n20有相等的表达式（但是其中的A，B，C和D有不同的值），式中用纳米作为的单位，而不是用微米何少于10个字母长度的名称（没有空格或之类的特征）。接下去的12行别为n00、n10和n20中用到的A，B，C和D中的色散数据是由纽约罗切斯特梯度折射率公司（GLC）所提供的，公 包括在GLC.DAT文件中。下列介质是被包括进去的：ARS10，ARS20，ARS27ARS31最大步长尺寸t决定了光线追迹速度和准确度计算的一种折中。参考本节中梯度折射率6参数 参数 §31梯度折射率表面此特性只适用于ZEMAX的XE和EE梯度折射率表面7

n

?(rR)?(rRx2Rx2y2(RR射率面的半径。等折射率面是球形的，以点z=R为中心。起始折射率n0，是在表要求有5个参数：最大步长尺寸t，基本折射率n0，R最大步长尺寸t应兼顾光线追迹速度和准确度而决定。参考本章中“梯度折射Gradient7参数 参数 参数 参数 参数 参数6-

§32梯度折射率表面Gradium此特性只适用于ZEMAX的XE和EE此种表面类型模拟LightPath公司的梯度折射率材料毛坯库度。Gradiumnn(zz zzmax是空白的最大zz的“偏置”距离。不象ZEMAX中大多数其他的梯度折射率玻璃模型，Gradium值z。可用的特性函数在ASCII文件Profile.DAT一章中的ysis，Gradientindex，GradiumProfile特性，有关于可用特性函数的列表。文件格式是一系列的由13行数据组成的块，定义如下：PROFILE_NAMEGLASS_FAMILY字符。在同一行，紧跟着是玻璃名称，它必须是gradient5表面类型一节中描述的SGRIN.DAT中定义的梯度折射率介质。玻璃名称定义特性函数描述的参考波长。这一行最后的一项是毛坯的最大z12数，从n0到n11。当ZEMAXz坐标被计算。然后加上偏置也就计算好了，使用的技巧就是gradient5surface参考波长折射率显示为参数3，此值可以在LDE后，ZEMAX计算合适的zz值是一个很重璃的定义文件SGRIN.DAT中定义的波长。它可以不是主波长。GRADIUM表面模型还支持4个附加的参数，是为用于公差而设计的：偏心X，偏心Y，倾斜X和倾斜Y。这四个条件模拟轴上不完全居中也不完全于局部Z轴平行的grandient。公差条件通过重定义坐标轴Zztx(xdxtyydytzz t[1.0t2t 且txtytz是指向轴向梯度轴的单位矢量的系数dx,dy是以透镜长度计量单位为单位的profile开始处的偏心。如果txty都为0，则dxdy的值就没什么问题了（因为梯度是沿着Z轴的），而tz的值为1。txty决定了特性函数在x和y方向的达式是一个线性的近似，只对近近线非常小的txty有效。公差条件dxdy和tx允许在厚透镜中使用gradium表面。这种技术叫做“Cap”。缺省时，ZEMAX关掉cap，这样任何对玻璃的要求超过特性函数限制的光线追迹被标Cap标志可以设为1，2或3。缺省值0表示毛坯被限制在特性函数长度两端之内。如果Cap标志是1，那么只与左边相关（右边允许超出特性函数限制）。如果Cap标志是2，则只与右边相关。如果Cap是3，则左、右样的。读者请与LighPath公司联系，以得到有关GradiumCap设计的更为详细的信息。Gradium参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数 参数

t §33梯度折射率表面此特性只适用于ZEMAX的XE和EE版本。梯度折射率面9表面类型可用在模拟NSG的SELFOC?材料上。梯度折射率面9表面的矢高或Z坐标与标准表面在X和Y方向各加上一个“倾斜”条2z xtanytan11(1k)c2r2tan和tan是X和Y上的倾斜角的正切。注意这与一个倾斜的标0nn[1.0(A/2)r20其中的A和n0是关于波长的函数 A()[KK/2K/ 0nBC/0文件Selfoc.DAT中。Selfoc.DAT文件由一些6行的块组成。文件中的第一行是材料的名字，可以是任何小于10个字符（不包括特殊的字符如空格或）组成的名字，下面的5行是B，C，K0，K1和K2的值，块与块之间不允许有空行。ZEMAX在Selfoc.DAT文件中最高可以读出25在所提供的Selfoc.DAT文件中的散布数据是由NSG公司（Somerset,NJ,(908）469-9650）提供的。要获得有关材质特性的更详细信息，请与NSG公司联系。不过Selfoc.DAT文件中并没有包括所有NSG公司提供的材质。以下要使用梯度折射率9表面材质，只要简单地将表面类型该改为gradient9，然后在LDE速度和准确度的折衷。参考本节中“梯度折射率1”的“关于GRIN表面的最大Gradient9参数 参数 参数 参数4- tan tan §34梯度折射率表面此特性只适用于ZEMAX的XE和EE梯度折射率表面类型10n

yny

y2

y3

y4

y5 y续的，且关于y=0面对称。如果玻璃类型是左毛坯型的，则没有色散。如果玻璃类型在玻璃列中被输入，那么它肯定是梯度折射率表面类型5GRIN5y忽略线性的横向条件ny11”的“关于GRIN表面的最大步长尺寸的讨论”可得到有关细节。也可参梯度折射率表面10参数参数参数参数参数参数参数参数nynynynyny§35此特性只适用于ZEMAX的EE Nz N11(1

是归一化的径向光线坐标，以及是以的，且全部与透镜长度单位相同，如毫米或英寸。系数i也是有单位的，且特别数据序 描分别为泽尼克多项式1-373-

第十五序列元 这部份内容仅适用于ZEMAX（甚至3D）的镜头设计程序，将使用相同的面模型，来实现非连续的光线面。ZEMAXNSC，它和非连续面或NSSZEMAX中NSC支持大范围3D散射统计模型，包括兰伯特，和哈维谢克模型（ABg模型）。这一章提供了，关于建立一个NSC组，定义2D和3DNSC的光线追迹的信息。使用NSCZEMAX提供了两个截然不同的使用NSC追迹光线通过一个NSC组，该组是另外续系统的一部份（NCS有端追迹光线通过一个NSC（NSC虽然在NSC有端口NSC和没有端口NSCNSC当非连续对象或对象是另外续系统的一部分时，有端口的NSC是常该方法需要使用供光线进入和离开NSC的“有端口NSC，NSC被忽略的（它们只在没有端口NSC的方式内使用）。有端口散，点图表，MTF；只有进入和离开NSC的连续的ZEMAX系统数据，例如视场位置和孔径尺寸，决定了进入NSC组光线的属性。所有常规的ZEMAX分析，例如光线发散，点图表，仍然是有用的。（虽然取决于NSC）有端口NSC当使用有端口的NCS光线继续追迹到NSCNSC续经过剩余的连续系统。当使用没有端口的NSC光源可以定义和放置在NSC组内的任何地方不带端口的NSC：考虑光源和检测器，忽略进出端口。从NSC端口的NSC光线追迹介绍”一节中有描述。有端口和没有端口NSC3D版面，刚体结构，立体模型，和渐变模型端口的SCNSC组中出射的光源不影响入射端口，出射端口，或在NSC组之外的任何光学定义。因此这是被考虑的，虽然并不需要，当使用没有端口NSC（你已经在你的NSC），你可以在这些设计功能中把光线数设为零，这有利于减少显示。多次现示在同样结构上的来自入射端口的连续光线，和非连续光线，是有用的，尤其当在偏离光分析中放置了物时。二者择一，这个3D设计功能是NSC所特有的，该功能仅显示在单个NSC组内定义的对象和光带端口NSC通过带端口NSCZEMAXNSC有8出口位置X：相对于入射端口的出射端口的x位置。出口位置Y：相对于入射端口的出射端口的Y位置。出口位置Z：相对于入射端口的出射端口的Z位置。有关XX有关YY有关Z的出口倾斜：有关出射端口的局部Z反向光线：如果标记值是零，那么ZEMAXZ端口。对非连续元件实行了映射，光线从Z轴“向左”出射，那么标记值被设光线通过出射端口，从NSC述两种的边界。其它的玻璃类型总是和优先的面的类型相同，ZEMAX将为在NSC在NSC返回一个“光线丢失”错误信息。（光线追迹的连续位置里的下一个面）假如光线在NSC光线超过100个对如上描述的情形1，2，和34上仍然能被追迹，为死循环的发生，它仍然被终结。这种情况下，光线追的位置；光线还是不能“看到”本NSC组之外的面。没有端口NSC光线追迹，通过一组没有端口的NSC对象，由下列基本步骤完成：1）一个非连续的元件面入在透镜数据遍辑器中。典型地，这是面1，因为端口，当使用不带端口的NSCNSC要用到的玻璃表。（位于常用系统的数据框中）。定义一个或的光源，使光线进入NSC组。ZEMAX支持点，矩形，椭在NSC内追迹光线一旦进入NSC光线截取对象超过100如上描述，情况1，23，光线理论上仍能追迹，但置，由检测器，光线追迹/检测器来控制。NSC对象ZEMAX中，NSC对象类包括每个NSC对象类在下面列表中都有描述，更详细的细节请看后面的章如果需要的对象类没有列出，请联系FOCUSSOFTWARE的对象类加入到ZEMAX中。NSC对象名 描环 椭圆面里有一个椭圆形的孔一个面在X和Y二元1二元2

标准的透镜前一个面上有一个二元11次相位轮廓是一个X-Y的多项式标准的透镜前一个面上有一个二元22次相位轮廓是一个r的偶数次幂的半径多项式。圆锥的一部分通过两点来定义，r和z，它们组成一条线段，围绕局部的z轴旋转而形成

椭圆 椭圆平面偶次非球面奇数非球面

旋转的对称透镜，前表面和后表面，为16不存在的对象。这是默认值，当一个新的对象入到NSC 矩形 有四个棱边的盒形物 球 一个球

ZEMAX（平面，球面，二次非球STL小面的放射小面的环形菲涅尔放射

一般的多边形对象由STLCAD小面对象，由坐标绕局部z小面对象，由坐标绕平行于y 圆环体的一部分；如同一个面，但有封顶，而围成一。 三角 平面上三点确定一个三角形环面，外形为椭圆平面，通过41、X2、Y3、X4、Y环面完全位于XY圆。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个同。鞍形面允许直接指定Rx,Ry,Kx和Ky。鞍形面垂度，由下式给出cx2c11(111(1k)c2x2(1k)c2 中11cxR,cy11 鞍形面通过91：在XZXZ2：在YZYZ3：X4：Y5：最大X孔径，这是用透镜单位表示的X6：最大Y孔径，这是用透镜单位表示的Y7：在X8：在XRx和Kx“是否矩形？”标记被设为1（这表明，面边界是矩形）Kv值大于-1(Ry2

1明确，X/Y12迹，反复是用来找到精确的正确截取点的。然而，这个需要一个好的二元1二元1的二元11NNMAiEi(x,式中，N是多项式的项数，M衍射次数，Ai扩展多项式的系数，多项式在Ai的单位是弧度（一个波长的弧度是2）1-10：衍射次数M11：标准半径。XY12：参看二元2二元2次对象二元2的二元22NNMAi式中Nr的2ith幂的系数，r是规定的放射状孔径的Ai的单位是弧度。（一个波长的弧度是2）。1-9：10：衍射次序11：标准半径。XY12：参看二元11：第一个点的Z2：3：第二个点的Z4：由点定义的线段绕，Z成环形或圆形（如果两个Z）或制作一个圆柱形（如果两个半径坐标是相同的）。这意味着对环形和圆柱形对象是多余的。被用来制作简单的菲涅尔透镜。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个对象只能是一个反射体，用"吸收义的点可以放置在相对于这个参考点的任何位置上。1：2：圆柱沿Z3：而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个对象只能是一个1：2：圆柱体沿Z3：1-9：10：11：12：13：光栅假定由平行于XY椭圆形，外形椭圆形的平面，通过21：X2：Y椭圆形完全位于XY平面内。该对象是一般环面的特例。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个对它的垂度和偶次非球面是一样的，非球面透镜对象由两个这样的面组成，中间隔一定厚度。整个对象外形需要24个参数来定义。2：3：#4：#5：6：前一个面的二次曲线常数k7-14：15：16：后一个面的二次曲线常数k17-24：迹，反复是用来找到精确的正确截取点的。然而，这个需要一个好的过有效率地工作。对象的真实面形被光线追迹效果正确的模拟。光线追迹镜对象，使用1232是平面，那么ZEMAX自动使用最少的面。 z 1r2r6r8r 11(1k)c2r2所有的小平面的起始于有相同的Z坐标的中心顶点。这样，生成的透镜有相关的最小体积。ZEMAX使用下列15柱状对称，那么这是Y半高。2：X例说明，值-0.52会改变。对于凹槽深度是常数的情况，ZEMAX4：倾斜（度）：倾斜是指静止面和Z轴有关的角度。（这些静止面通常是平行于Z）倾斜可以是正值或是负值。倾斜角是一个很小的角，典型7：二次曲线：上面垂度表达式中的二次曲线常数“K”8-15：偶次半径r的幂的系数。这些系数的单位和r相同，没有规范化。因为对象的位置是很重要的，这样整将位于非连续组内。如果，入射端口放置 11(1k)c2r2 它很类似于奇次非球面（多了4）。奇次非球面透镜对象由两个这样的面组成，中间隔有厚度。总体对象外形由32个参数来定义：2：3：#4：#5：6：前一个面的二次曲线常数k7-18：19：20：后一个面的二次曲线常数k21-32：多边形反射镜。例小面的平面镜；或是某些部分反射其它部分折射或吸收有POB扩展名的ASCII文件里。请参看下一节“定义多边形对象”。顶点或多边形的总数不受固定限止。POB文件名在POB扩展名。举一个例子，一个POB文件myobject.POB放置在ObjectsmyobjectNSC比例因数。所有在POB一个用来显示POB数为零，那么ZEMAXPOB值，那么ZEMAXPOB1）正方向的XY，XZ，和YZ平面内。面的尺寸是X息。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"XY长方形是平坦的，它完全位于XY平面内，Z坐标为零。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类前开面的X前开面的Y沿Z后开面的X后开面的Y局限性信息。因为这个对象是一个面而不是一，所XY这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料前一个面的X前一个面的Y沿Z后一个面的X后一个面的Y标准透镜是一个复合的对象，它意味着在3D中模拟一个透镜是由ZEMAX标准透镜通过9NSCZEMAX面，球面，二次非球面和圆弧非球面和非球面。标准面需要4面对ZZ半径为正值，那么表面凹向ZSTLSTL反射镜，例如一个片体反射镜；或一个封闭多边形体如棱镜或立体镜。STL象格式基于3D三角形的集合。机械CAD程序普遍支持这个格式。STL文件的顶点或多边形的总数不受固定限止。STL文考，不带STL扩展名。举一个例子，一个STL文件myobject.STLObjects么把myobject列入在NSC相对于参考点的任意位置。一些STL输出操作只允许对象被放置当顶点坐标是正的。ZEMAX不需要这种情况，它可以在3D空间的任意地方输入三角形的顶STL比例因数。所有在STL一个用来显示STL数为零，那么ZEMAXSTL值，那么ZEMAXSTL列表对象根据的坐标，由以TOBASCII一个旋转外形通过指定的越过一定角度范围的小平面数来生成。旋转轴是ZTOB或是通过一个或多个标号特征分开。TOB文件的样本如下：每一对的第一个数是Y个数是Z有6对数据，那么该对象有5个环带。每个对象最大可有100100ZEMAX将产生小平面，它对于每个环面近似于光滑平面。小平面可以覆盖应设为0.0360.0度。所有的角度必须是零或是正的，并且都得小于等于360.0指定。也就是说第一个环带内可有40个小平面，第二个内可有80个，第三个内可有50个，等等。比例因数。所有在TOB一个用来显示TOB为零，那么ZEMAXTOB那么ZEMAXTOB起始角。TOB终止角。TOB14+n）n小平面。第n个环区的起始与终止角之间的小平面数。如果“是体吗？”标记已设定，TOB文件必须定义一个对象，该对象将会是一个基于旋转的封闭体。这需要对象转够360TOB定义的完全封闭体可能有这样一个用途，即用列表对象以ASCIITOB标表明了小平面的起始点和终止点。旋转外形的生成通过一些指定的小平面数，并使之转过某一角度范围来实现。旋转轴是平行于Y代圆环面。TOB文件格式是简单的两列数据，它们通过一列或多列空隔，一个或多个特征标号来分开。一个TOB 每对数据的第一个数据是Y是正值。第二个值是ZZEMAX为了产生整个旋转外形，需把起始角设为180180度。这两个角的绝对值必须小于或等于180度。一个环带内可有40个小平面，第二个环带内可有80个，第三个则可能有50一个比例因数。所有在TOB旋转的半径。如果是正的，则旋转轴位于Z轴的正方向，并平行于Y轴，在YZZYYZ面）并且起始和终止角被认为是起始和终止X起始角。以TOB零；这种情况下，在透镜单元里，起始角定义起始X坐标。终止角。以TOB零；这个情况下，在透镜单元里，终止角定义终止X坐标。14+n)n区小平面。第n个环区内的起始和终止角之间的小平面数。非球面环形面的面型。环形面通过一个在YZ平行于Y轴的轴线旋转，而来取代一个距离R；旋转半径。YZ平面内的曲线通 z 1r2r3r4r 11(1k)c2r2式中cYZ231：透镜在Y2：X3：透镜沿Z4：X9-14：前一个面的Y15，16，17：18-23：后一个面的Y能量系数。注意，当旋转半径设成0注意到X/Y光线追迹，反复是用来找到精确的正确截取点的。然而，这个手线足够接近实际面，这样使反复过有效率地工作。对象的真实圆环面是一个圆周绕着一个移位轴旋转而成的。绕移位轴旋转的角度也许是360线光管。请参考为模拟折射实心的圆环形而讨论的环体。圆环面通过61：圆的旋转半径，R2：圆的半径，r3：圆环起始角。4：圆环终止角。5：有角度小平面的#，这将分开角度范围21。请参看下面“小平面的使6：绕圆转动的放射状小平面的#的半径r在XYX=0，Y=0，Z=R。这个圆的位置和旋转角度0相应。旋转角必须满足下列条件：012Rr；否则，将不存在一个封闭的体和光滑的表面。因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个对象只能迹，反复是用来找到精确的正确截取点的。然而，这个需要一个好的旋转时，12-18放射状小平面和每10度一个有角小平面通常是足够了。1）三角形短边X的XY，XZYZ因为这个对象是一个面而不是一，所以，用"镜面"材料类型时，这个对象在XY平面内三角形通过三个点来定义，总计需要6X坐标的顶点Y坐标的顶点X坐标的顶点Y坐标的顶点X坐标的顶点Y坐标的顶点因为这个对象是一个面而不是 ，所以，用"镜面"材料类型时，这只有在NSC用户定义孔径（UDA）功能可能位于一些NSCUDA’s被精确定义章），NSCUDA数据库文件必须包含续的点系列，定义单个封闭的多边孔径”确认栏，在主菜里选择UDAUDA\OBJECTSNSCZEMAXNSC光源不可能位于对象的边缘）。每个NSC出，请联系FOCUSSOFTWAREZEMAX。注意NSC对象名 描 一个方形检测器，在X和Y里有任意数目的象素。 矩形光 发散光线来自一个虚点光源，而成一个矩形面圆柱光源一光源，外形为圆柱，有一个椭圆形的交叉 矩形体光 一个外形为矩形体的光源检测器对象量的数据来自透过它的NSC光源的光线。定义的参数是X半宽：透镜单元里的XY半宽：透镜单元里的Y#X像素：沿着X#Y像素：沿着Y信息可以在任意可看到的检测器，检测器浏览在NSC编辑器里。所有的光线都从位于ZoI()I(coso式中指数Cn模式时，光源呈发散余弦光源状态。Cn越大，则分布变得越窄。注意到分布是光线发散形式呈状态分oI(l,m)Ie(Gxl2Gym2o式中l和m是光线在X和YGx和Gy来定义一个远场模式，该模式和X或Y方向的模式是不同的。Gx和Gy越大，那光线分布的自然状态通过参数值来定义。如果CnGx和Gy么全部光线将从一个虚拟点光源出现发散。假如Cn为零，但Gx和Gy有任一不X半长：透镜单位的XX半长：透镜单位的X光源距离：沿着局部Z值，也可以是负值。如果是零，光线被校正了。假如CnGx和Gy都为零才考CnGx：在分布里的X式。如果Cn是零那么忽略

Gy：在分布里的Y式。如果Cn是零那么忽略 内。文件的格式必须是ASCII码或二进制形式，两种格式描浮点和整数数据类型都是32位类型。标识整数的值必须是 其它数据可能或可能不被包括；ZEMAX只使用NbrRaysandUnitsNbrRaysraystructures。每条光线的结构形式typedef{floatx,y,z;floatl,m,n;floatintensity;ASCIIASCIInumber_of_raysnumber_of_raysdimension_flag记，0表示米，1表示英寸，2表示厘米，3表示英尺，4表示毫米。xyzlmn点光源是一个散射光线成为一个的点。圆锥角的值在0到180度之（可能将辐射成一个球体）圆柱体光源是一个3DZXYX

Y

ZW

W

1,andW x y z这里W是指X，Y，ZX半宽：透镜单位的XY半宽：透镜单位的YZZ椭球体光源是一个3D体，它在XY，XZ，YZX

Y

ZW

W x y z这里WX，Y，Z矩形体光源是一个3DXY，XZ，YZXWx,

Wy,and

这里WX，Y，Z在NSC3D每个对象的位置通过六个参数来定义：X，Y和Z坐标，和那个点关于局部X，Y，Z参数被列于NSC编辑器内。这可以被写成矩阵方程式：xg x0

y

yg

0

23l0SS z0SS z

33lg 标。矩阵S是通过对象坐标旋转来定义的：cos(z sin(z 0cos(y sin(y) Ssin( cos( 0 cos( sin()

x 1sin( cos()

sin( cos() yGO

x式中，G是全局坐标顶点，L坐标相对于“参考对象”的对象。缺省对象是0GOGOS[OG[OSO][SS坐标参考嵌套的一些数值被提供；所以对象95构内，对象53在ZEMAX内预定义的对象可以被组合，以产生的复合对象，通过放置在3D空间内有相同的位置。象322，放置在对象1关于对象的3层相互嵌套，可能有一定的组数。在任一对象的集合内，限止应数值在普通框的非连续列表里设定。折射材料体是很复杂的，因为ZEMAX必须保持指针轨迹，光线的折射指针。可以这样简单的规则：假如光线在空间里的同一点上通过多于一个的对象；在NSC编辑器内，列于最后的对象决定那个点所在面的属性。情况情况玻璃块可以放置成这样，第一的一个或多个面的部分和第二的一个或多个面的部分相接触。这两需要是不同的材料。然而，假如对象完全在另ZEMAX来说是必须的。只要最外面的对象首先在NSC编辑器里列出，任意数目情况这个接触面，其它部分是分离的。ZEMAX情况将导致一个错误的信息，因为的属性没有被唯一定义。ZEMAX于一个的对象；在NSC象#1和#2，但光线通过它们就好像只通过对象#2一样。这就允许定义有NSC所有的NSC对象允许在NSC编辑器内材料说明。反射，折射，和吸收的对象属 是非连续空间的背景指针。（该非连续空间的指针通过在透镜编辑器上的NSC面指针来设定）。对象的属性如下表所述。如果在POB如果在POB（面收，那保持射，那保持

如果在POB或吸收，那

如果在POB文件中

如果在POB文件中 反射或吸收。注意到STL对象类似于其它体，而不类似于多边对象，因为STLNSC一些NSC对象可以有一个或多个衍射面；如衍射光栅，二元1次和二元2涂层和散射组通常每个对象最多可有4CSG；虽然大多数对象只用单个CSG。CSG0开始计，所以有效的组数是0到3。组的属性通过每个对象来定义。涂层和散射属性被应用于每个在对象类型选择框上的CSG多数对象只使用CSG0；所以涂层和散射属性选择对象类型选择框上CSG0；应用于各个对象的表面或小平面。下列对象使用其它CSG标准透镜：组1；前表面；组2；后表面；所有其它表面都是组0多边形对象：每个小平面可能被指定属于涂层组03；细节请参看多边形响。如果使用了偏振光线追迹，，反射，和吸收的光能量是所有面的总和。大多数吸收也被总计。薄膜涂层能影响光学表面的和反射属性。表面层和散射组的讨论》一节。每个CSG有它自身的薄膜涂层应用。举例说明，在两个棱镜接触面上放置一薄金属层，形成一个层。第一播和/或反射将能正确的计算。注意到棱镜能模拟成POB来定义。请参看《涂层和散射组》一节，以得到关于CSG关的，决定散射与否取决于0.01.0如果光线分离是开的，那么ZEMAX能把镜象光线分离成一条或多条散射光离，跟随散射光路。如果散射光线数设为0；那么没有散光线生成。如果5被选择，那么镜象光线和5条散射光线被追迹。如果光线分离为开，并且散射光线数是1ZEMAX始终生成散射路径光线。分散部分被认为是镜象能散射模型被定义在强度概率分布函数式中。当ZEMAX新的方向被选择。ZEMAX事实上不发射多数新光线；代替的是，一条被追迹的光线被修改了一个新的方向。方向选择使用概率函数和一个或多个随NIRS。镜象光线向量可能是反射或折射向量；上图直NIR和S都是单位向量。镜象和散射光线向量的发射的投影向量，分别用0表示。发射不是一个单位向量；向量0在数量上等于sinr，当在数量上等于sins，式中r和s分别xx的决定，取决于散射模型的x等于零。兰伯特散射的意思是散射的强度概率函数如同coss。注意兰伯特散射和光x有一个界于0到1之间的随机数量，等于概率，向量0被设置成零长度。大多数散射面非常接近于兰伯特模型。xxP(x)Ae方向是旋转对称的，无关于镜象光线和面的法线产生联系的角。的值定义在哈维-谢克（ABg）BSDF(,,,)dLs(s,s

dEi(i,i式中，以法线为基准，是方位角，下标i和s分别是涉及发生和散射的向，注意BSDF一般式BSDF能涉及到两个分离函数，BRDF和BTDF，分别为反射和而哈维-谢克BSDF属性对多数光学表面，BSDF和发生方向无关，如果它被考虑为方向余弦函数而xfromResidualOpticalFabricationErrors",J.HarveyandA.Kotha,ProceedingsoftheSPIE,July,1999).哈维-谢克表示法即把BSDFx

距离。（请参看前面“散射”内的讨论）ABgBSDF当BSDF

xABxABxFIT的三个参数A，B，和g，形成了ABgBSDF模型的名字。下列限制被放在这个模型的系数上：A和B必须同时大于零。假如B给出为零，ZEMAX将把它设为1.0E8.0A是零，散射将不产生。如果g为零（注意，g可以是任何值，正的和负的，但典型的取值在0到3之间），那么BSDF在余弦空间方向是一个常BSDF

B一个典型的ABgBSDF曲线显示如下，有关的参数为A0.002，BABgBSDF模型有几个值得注意的属性（当g为零时 当 B，BSDF曲线变平为A/B，当

0当g B，在log-log区域上，BSDF变成直线，有关于-g的一个斜0曲线的平坦部分和斜线部分的交点出现在，这里

exp10log10B 散射光线使用ABgZEMAXA，B，和反射和折射的参数。如果镜象光线反射或折射，它在涂层和散射框中设定。因此，这假定该部分显示的是总体散射。线是散射的，那么BSDF函数将作为结果函数。通常，当光线透过一个面，部分光线的能量将被反射，部分被，这取光线从光源出射，它到第一个对象。这就是段1。如果光线分离成2条光因为精确的反射和计算需要偏振信息，当执行偏振光线追迹时，光线如此的大，所以3D版面结构会变得很。有一个方法可以减少要画光线的数进行一个MonteCarlo射，在这些图中，可以选择开或关，以用来它们的影响。设计图对于定性“光线轨迹/检测器控制”框列在NS编辑器菜单条的“检测器”之下，控制光源，对象，检测器，它们为分析使用的光线追迹而定义。框中分

如果是选中的，偏振将被用来检定光线能量，，吸收，和 终 停止光线追迹，该动作需要一个较短的时间如果选中，所有检测器被周期性的刷新，因此进程是被 处理选择处理器数，用来把光线追迹任务分开。可能有超过1 当进行一个MonteCarlo光线追迹时，需要了解一些重要的事项。一旦追迹按钮被选择，ZEMAX将为每个光源正确地追迹指定的分析光线数，光源在NSC瓦特功率的光源，追迹的光线为100,000，那么每条光线的最初功率是5.0E-06多边形对象是用户定义对象，是由3D一个简单的ASCII码文件来定义，该文件用扩展名POB结尾（用于多边形对象）面），可以标记为不可见。标记两个顶点为不可见，使用符号“I”，后面是两个顶点的数值。任何连接标记顶点的直线将不被画出。这只对3DIV1V7注意，顶点数必须是整数。在空间中数是离散的。I顶点符号顶点通过跟随在符号“V”后的顶点数和顶点X，Y，和Z语法：Vnumberx，y，z举例：V-1.0-1.0注意，顶点数必须是整数，X，Y，和Z三角标记符Tvertex1vertex2vertex3isreflectiveT1230它定义了一个由顶点1，2，和3矩形标记ZEMAXRvertex1vertex2vertex3isreflectiveR12341它定义了一个由顶点1，2，3，和40的可用虚、实内存容量。每个三角形占用100ZEMAX同时还要保留多分透镜数据拷贝，按这样的规则处理，每个三角形需要500存。一个有2000个三角形的对象需要大约1Mb的自由内存空间。另一个比较实际的限止是计算机的速度；如果三角形的数量很巨大，那么ZEMAX会很明显地慢下来。POB!Asimple!FSIDecV1-V1--0V21-0V3110V4-10!backV5--2V61-2V7112V8-12!R R R !R ！LeftR ！RightR 8个“V”命令定义了立方体的86个“R”命令定义了立方体的62Z坐标也被定义为2个单V1---V21--V311-V4-1-V5--1V61-1V7111V8-11定义STL机械CAD程序一般都支持STL集合，三角形的全局顶点被写出到文件中。对于小平面对象，STL是一个不错的格式。对于光滑曲线对象，如透镜，STL是一个近似模式，该模式对于一些STL格式有二进制和ASCII；ZEMAXSTL（不带STL扩展名）。STL文件必须放置在 下面STL虚、实内存容量。每个三角形占用100ZEMAX同时还要保留多分透镜数据拷贝，按这样的规则处理，每个三角形需要500个字节的内存。一个有2000个三角形的对象需要大约1Mb的自由内存空间。另一个比较实际的限止是计算机的速度；如果三角形的数量很大，那么ZEMAX会很明显地慢下来。STL文件举例 中可以发现一些STL文件的例子。法则，ZEMAX使精度64位数，这将产生12位十进制精度。然而，平方根和其如果光线通过两个小平面的边缘，ZEMAX面。一个X1E-6个透镜单位（当透镜单位是毫米时，该偏移量只有1纳米）就够了。光学。在ZEMAX\SAMPLES这里有一个样本文件NACDEMO1.ZMX，它包这个图是通过使用3D其它的例文件被包含在\SMPLES第十七 ZEMAX数，参数数据，特殊数据，和一些多种结构的数值数据。ZEMAX数，这些目标被值称为“操作数”。ZEMAX部”最小值。然而，ZEMAX-XEEEZEMAX使用了一系列操作数，它们分别代表系统不同的约束和目标。操作数代操作数的目标值和实际值之差平方的和的平方根成比例。评价函数是这样择工具，默认评价函数选项，这时出现一个框，这将允许你选择一些选项ZEMAX名 说RMS是均方根的简称。到目前为止，这种类型使用最为广泛。

PTV是波峰到波谷的简称。在一些不常见的情况，RMS和误差的最名 SpotRadius在像平面上的横向光线像差的半径范围SpotX 在像平面上的横向光线像差的X方向范围Spot 在像平面上的横向光线像差的Y方向范在像平面上的横向光线像差的X方向和Y方向的范围。这SpotXand

和Y外，其他的都与SpotRadius名 数据的RMS和PTV化，涉及到质心减去活塞，波前的X-倾斜和Y

因为它方便计算，但实际上是当ZEMAX 数据的RMS和PTV去的是活塞（平均波前），而不是X-和Y

他方面都与质心参考类似。由于光程差为0价函数是RMS-SpotRadius-Chief，那么一个0.145的数值意味着斑点的均方根尺寸为0.145应是145微米。际的。通常使用的处理规则是如果系统接近衍射极限（假定PTV2方根通常能产生较好的低频率MTFMTF这里有两种用来构建评价函数的瞳孔综合方法：积分法（GQ）和距阵法（RA）。对于差不多全部的有实际意义的情况来说，GQGQ法则使用一些精心挑选的的光束来计算在入瞳面上的RMS和PTV像差（严格地说，PTV法则不是GQ法则，但很相似）。在一些瞳孔照度分布函数和GQ评价函数法则中使用的所有光线的权重是根据在波长和视场框中设定地权重而定的。对于RMS评价函数，使用的权重和光束的选择是基于在由G.W.Forbes,J.Opt.Soc.Am.A写的 (Vol.5,No.11,November1998,p1943)中叙述的方法；对于PTV评价函数，光束的选择是基于Chebyshev多项式的解答，这在大学的《数值方法》中描述；如果你对这些方法的原理和精度的详细信息感，请参见这些参考书。GQ比其他一些已知的方法精分布，所以GQ也能计算得很好。RA义”一章）。RA的另一优点是速度和精度。通常，它比GQ法则需要的光线来完成一给定的精度。最后一条：除非你使用表面孔径，否则不要使用RA法则。环带“环带”设定仅在GQ条光线被追迹。对于轴上视场（旋转对称系统中0视场角），光线的数量等于量等于“臂”数，而不依赖于视场。面的哪个例子中，这意味着3*3*4*6=216ZEMAX臂“臂”设定也仅仅在GQ被追迹。默认6条等间隔的臂被追迹（或者如果系统是旋转对称的则为3条）。这个数值可以被变成8，10，或者12。对于大部分普通的光学系统，6变（可能是1%）。重复这个过程来选择臂数（6）。选择比要求的环带和臂并不能改善优化结果，它只会不必要地降低运算法则的速度。追迹的光线不能帮助你找到更好的解决方案。选择比要求的网格“网格”仅由RA可以是4*4（每种波长在每个视场中有16），6*6（每种波长在每个视场中有36）。如果网格上的光线落在入瞳的外面，那么这条光线将被自动删除渐晕(Delete“删除渐晕”选择栏仅被RA能的话应使用渐晕因子后再用GQ需要，可以在优化过程中通过用SVIG在评价函数中调整渐晕因子。注意，不管光线是否被拦住，ZEMAX都将尽量追迹评价函数中定义的每条光线。例如，假设主光线的高度已用REAY了主光线，但ZEMAX仍将追迹主光线并使用这操作数结果，就好象它可以被追迹一样。ZEMAX设定厚度边界值(Settingthicknessboundary包含在评价函数之中。如果它被选择，那么操作数MNCG、MXCGMNEG被加到评起始面(Start加入默认评价函数。ZEMAX假设轴对称(AssumeAxial意味着不使用对称性。然而，如果你正在设计一个镜头，ZEMAX认为它是不对会消除系统的左右对称性，但ZEMAX将会默认系统的对称性已不存在了。一些忽略垂轴色差(IgnoreLal默认的话，对于每个视场ZEMAX以一个公共的参考点来RMS或PTV计相对X权重(RelativeX当计算RMS或者PTV的X+Y像斑评价函数时，相对X的X成分上的额外权重。这个设置对其他评价函数没有影响。如果相对X权重小于统一值，那么Y成分的权加得很重；如果这个相对X权重大于统一值，那么X成分得权加得很重；如果等于默认统一值，那么两个成分地。这如下节所介绍那样，ZEMAX正在使用RA法则，在优化过程中渐晕影响略有变动，就必须重建默认评价函内容，参见“系统”一章），ZEMAX布因子时要使用大量的光线（前面已说明的）。关于照度分布函数的的内域。对于那些使用Int1来表面编号的操作数，这个参数说明了在哪个表面波长。Int2必须是等于波长编号的整数值。参数Int1和Int2还有其他的用分）。注意ZEMAXHx、Hy、PxPy坐标是否在单位权重对于哪个参数也是相当重要的。除了在特殊情况下用-1是大于00，优化法则计算时将忽略这个操作最小化。如果权重小于0，ZEMAX将把这个权重严格地设为-1，MF2

W(VT)2(VT 所有i的总和仅包括正权重的操作数，而所有jLagrangian乘意，在详细说明的表格中一些操作数（如SUMM）使用Int1Int2类 相关操作

MTF数 包围圆能 束

光束数据

幻像控 光纤耦合控制带ZPL

——指定编号的操作数的值的反余弦值。如果标记是0———ANAR这个数定义成1-cosθ，这里θ —线之间的角度。参见指定编号的操作数的值的反正弦值。如果标记为0，则 —号值为0—指定编号的操作数的值的反正切值。如果标记为0标 Z— BLNK— BSER —价函数。结构编号的值是1或2，结构系统。操作数编号可以是0

操作数编号是7CMFV将获得第2个结构文件的评价函数中第74来指代7的结构编号指代现存的第四个光学虚拟全息面的第一个结构系统。

— 波

新编 标 COVACTGT的中心厚度小于指定的目标值。也可参见

号 号 号CTVA中心厚度值强制使指定编号的表面的中心厚度等于指表面 定的目标

Int1指采样密度，1是32*32，2是64*64，等等Int2是整数的波长编号；0代表全部波长Hx指视场Hy01Px是指类型：1代表包围圆，2代表X方向，3Y方向，4两个操作数之差（操作数1-操作数2）

述

最大畸变值。它与DIST

操作数 操作数 视 波 波 波 场

波

Z坐标。参见“梯度折射率表面的使用”一节价函数框中的默认的行号“起始面”一样。轴向XX轴向XY轴向YXYY光瞳坐标的导数。这是光线特性对于非近轴系统可能会确在现定X

操作数 操作数 波 号 号——号——————是—是—是—是———号号—

EPDI入瞳口径，以镜头长度单位表示

均值，再求出差值的绝对值的总和。参见SUMM和OSUM厚度是在沿着+y轴方向的半径值为半口径处计算的；如果为1+x2y如果为3则沿着-x方向。也可参见“MNET”厚度是在沿着+y轴方向的半径值为半口径处计算的；如果为1+x2y如果为3则沿着-x方向。也可参见“MXET”1x轴方向；如果为2则沿着-y方向；如果为3则沿着-x

—个 代 代

波 FCGT归一化的子午场曲；参见 波

表面 波—号

波长编号在Int2栏中说明。Hx的值是整数的视场编个操作数仅用在ZEMAX的XE和EE版本中

度

一个有效值。操作数FOUC将得到计算和参考阴影图之在指定表面的像空间中的束腰。如果Hx

则计算XYHy来定义输入光束的腰宽，Px腰位置的距离。详细内容参见光束特性在指定编号的表面上的光束尺寸。如果Hx为非零值，则计算X方向光束，否则计算Y方向光束。Hy的值用来定义输入光束的腰宽，Px用来定义第一面到输入束腰位置的距离。详细内容参见光束特性在指定表面上光束的曲率半径。如果Hx为非零值，则计算X方向光束，否则计算Y方向光束。Hy的值用来定义输入光束的腰宽，Px用来定义第一面到输入束腰位置的距离。详细内容参见光束特性在指定编号的表面后的光学空间的光束的差如果HxXY一面到输入束腰位置的距离详细内容参见光束特像空间光束束腰到指定表面的距离。如果Hx为非值用来定义输入光束的腰宽，Px用来定义第一面到输入束腰位置的距离。详细内容参见光束特性

号号号号号

形，XY（径向），以微等等Int2是整数的波长编号；0代表全部波长Hx指视场编号Hy是要求能量的区域，必须在0和1之间，包含这两个数。Px是指类型：1代表包围圆，2代表X方向，3代表Y方向，4代表矩形如果采样密度太

述GLCA指定编号的表面的法线的空间向量的XGLCB指定编号的表面的法线的空间向量的YGLCC指定编号的表面的法线的空间向量的ZGLCX指定编号的表面的顶点的空间坐标的X分量GLCY指定编号的表面的顶点的空间坐标的Y分量GLCZ指定编号的表面的顶点的空间坐标的Z密度，264*64Int2任意有效的波长编号，也可以是0，代表全部波长。

号 号 号 号 号 号

的值必须是一个有效的视场编号（1，2⋯⋯）。Hy是空间频率，以周期每毫米表示。Px是一个标记，如果其否则不缩放。详细内容参见这一章中的“操作数MTF

述 述 述

光栏鬼像。GPIM（和随意的鬼像）相对

过照相机镜头可观察到的在附近“光晕像。数以这种方式定义，以便于可以简单地以0来被考虑。例如，如果In1是12，Int2是-1，那么要考虑所有第一次在第12面反射的二次反射光线，然后像都要考虑。通过把在Hx栏中“模式”标记从0改为栏鬼像不同），或者通过把模式设成2WFB和WSB栏将列出发现的相对于参考的的组合和更的分析仅那些带有变化折射率的表面可能被对：前顶点，+y前顶端，+x前边缘，后顶点，+y后“InGT“InLT对：前顶点，+y前顶端，+x前边缘，后顶点，+y后“InGT“InLT 超半球条件的检验。ZEMAX追迹指定光线到指定表面计算x,y,z截止坐标然后在该表面的矢高计算式中使用x,y坐标来判断z坐标产生的结果。如果z坐标不一样则 得到1否则,得到0这个操作数可以用来防止优化得到一个需要超半球形状的表面的解决方案。

波 波 波 数得到与几何像分析特性计算得到的结果一样的部分操作数IMAE将得到与像分析特性一样的分辨率（归一化IMAEINDXn=1，这个点是前顶点；n=2是+y前顶端；n=3是+x前边缘；n=4是后顶点；n=5是+y后顶端；n=6是+x号——号——————————号——

表面 号表面 号

这个操作数与

垂轴色差。这是定义的两种波长的主光线截点的yLINV系统的Lagrange不变量，以镜头长度单位表示。用近LPTD中的轴向剖面外形的斜率。参见“梯度操作数的使用”MAXX得到指定范围内的操作数最大值。参见

MC

结构

数编 MCO