本文将展示使用 SYNOPSYS 软件进行无焦
镜头的设计。“无焦”是相对有焦来说的。无焦系统（afocal system）也称为远焦系统或焦外系统，是指对光束没有净发散或净聚焦的
光学系统，系统中共轭物和共轭像都在无穷远处，也就是说
光学系统的等效焦距为无限大。
xPqpNs-, cZL"e 在
激光光学中会用到无焦系统，例如扩束器、红外线及前视红外线系统、相机变焦镜头、像 teleside 转换器等
望远镜头配件以及结合相机及望远镜的无焦摄影。
>FHTBh& Y Fw:s3ON9} 无焦镜头的建模
Uy ;oJY oTOe(5N8a 在 SYNOPSYS 中，建模无焦镜头需要在 RLE 镜头文件中申明 AFOCAL。
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=KT7ZSTV Ltcr]T(Ic 无焦镜头的像质分析
txr!3-Ne'! c<J J uG 有焦镜头评价
成像质量，一般会在距离空间，比如用RMS光斑尺寸评价。
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cFzyE* . 36'=K 无焦的
光线分析输出是在角度空间（即光线角度）中，而不是在像面的光线截距。OPD 输出表示波前与平面波的偏离。所以在 SYNOPSYS 建模无焦镜头时，像面要用两个平面虚拟表面来描述。MTF 的空间频率单位也从线对/毫米转换成线对/毫弧度。
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Q*$x!q !l6B_[!@ 无焦 DSEARCH
O0b8wpF f K r]!BI?z SYNOPSYS 的 DSEARCH 也可以直接搜索无焦镜头，会自动将一些尺寸量转换为角度量进行
优化。
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(U/[i.r5Cj ;
@Gm@d 无焦的像差控制
{LJCY<IGq f$V']dOj1q 无焦的F数将会用近轴边缘出射光线的高度表示，可以用此控制像高或放大率。
dJNYuTZ' F$F5N1< 设置AFOCAL之后，DSEARCH自动生成的GSR/GNR等光线集指令将自动控制无焦系统出射光线的平行度，就像有焦系统里自动控制光斑尺寸一样。
m !;mEBL{ tvRa .3 所以一般情况下不需要额外的指令去控制出射光线的平行度。
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]u Vzbl* Zmx 对于AFOCAL系统来说，BACK量是最后两个（虚拟）表面到之前的表面距离，这就方便控制目镜的接目距，在这个案例里我们使用BACK 20 0.1。
FG#E?G ; p\rgam 对于无焦系统，有额外的几个控制近轴光线的
参数：
b'9G`Y s^ 'U}i<^,c PYA为边缘光线高度，可控制像高。
1ygu>sKS&A 8a gd{bxU PUA是边缘光线角度，可以控制远心率。
k~=-o> }C x6Z$ lhZ PYB是主光线的高度，可以控制光阑。
]iLfe&f Vg[U 4, PUB是主光线角度。
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zi*D8!_C z
eI BB 示例的DSEARCH宏
=Z-.4\ 3 >+oQxml6nI 
&2 ?kD{ JI\u -+BE 
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(& 运行搜索宏可以得到10个初始结构，选择合适的初始结构：
m@HU;J\I 2~]c` /M3 搜索宏
2?-}(F;Z 请评论区留言联系工作人员获取代码
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kFk+TXLDIt 4dfe5\ 这里，STOP LAST和STOP FIX在DSERACH宏中被用来设置光阑在最后一个表面。
iv;;GW{2 pd X9G 但是GOALS的STOP LAST和STOP FIX只控制近轴光线。如下图所示，在近轴光线追迹的结果中，光阑确实是在最后一个表面，但在PAD图里实际看到光阑在像面前方一定距离。
2! wz#EC Zqam Iq YA控制
?'_iqg3 Hh!x&;x} 这个宏添加了指令 M 0 10 A P YA 1 0 0 0 11
GB[W'QGiq K{|;'N- 1 改为用YA控制真实边缘光线坐标在表面11为0，再次运行搜索，近轴光阑和真实光阑都在最后一个表面。
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bu>C YA+PYA控制
]i$CE|~ <<;j=Yy({` 在这个宏中，我们添加了指令M 3 10 A PYA 11，用PYA（近轴边缘光线高度）来控制光阑（表面11）的大小为3。
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Es= YA+CAO控制
1y?T yUP 3d,|26I 7f 在这个宏中，我们用CAO操作数来控制光阑的大小为3。我们可以看到，现在来自不同视场的光线很好地填充了光阑。通过运行CAP命令，光阑孔径大小与我们的目标非常接近。然而，在这个系统中，BACK（从最后一个镜头表面（表面10）到STOP表面（表面11）的距离）要比之前的小。为了保持理想的BACK目标，我们需要在DSEARCH中增加该控制的权重，或者在搜索后的优化中尝试优化它。
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m*I5 \ }QC: !e,yG 使用指令STOP Telecentric 可以指定物方远心，在不同视场的入射主光线是相互平行的。
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I f 8uVk|a ;#j/F]xG ("9)=x *5 优化宏
S:R%%cy p6ZKyi 请评论区留言联系工作人员获取代码
(oTx*GP>Y *np%67=jO 基本参数
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#U6Wv1H{Lp %F{@DN` 无焦的变焦镜头也可以用ZSEARCH功能进行初始结构搜索，不同于有焦镜头用理想像高作为前后变焦位置的目标，而是和DSEARCH一样用PYA和PUB确定最前和最后变焦位置的像方参数，由此确定变焦的搜索目标：
I/ 'jRM KD#ip3 
