Zemax-光学系统设计经验(1)---优化函数的使用
! FR%QGn1 1 O7]3&L@ 本人从事
光学设计,参加过zemax的高级培训,在这里分享我的初浅经验,欢迎指正。
Zgg'9E q1f=&kGX~ 使用Zemax设计
光学系统,基本上就是根据设计要求,给出初始设计,然后优化系统。初始设计需要对光学有系统的学习,需要长期的经验,不同的领域有不同的要求,初始设计会大不相同,zemax不会给你太多的帮助。Zemax的精髓是能计算出光路图,然后使用operand(优化函数)优化各项光学
参数。
`D)Lzm R nJleef9 1. default merit function,当属最有用的优化函数,配合EFFL(有效
焦距)使用,基本可以设计大部分光学系统。可以使用RMS spot radius and rms wavefront error。另外设置好变量。Zemax会自动生成优化系数(weight). 函数行的量取决于
波长数,场(field)数,也决定了计算的快慢。
BeI;#m0 2. 自己设计优化函数。第一步,需要知道你的优化目标:焦距,abberation,耦合效率。设置好constraints.
%0yS98']g 设计的constraints:
1^L`)Up Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap
p"[O#*p dCZ\ S91q 举例来讲,耦合效率。 有两个最有用的函数:FICL, POPD. 前者快,后者慢,但后者对大多数系统要准确一些。读一下manual,你会知道你要设置什么参数。优化目标是1,weight 是1. 要知道在哪个surface上,还有在什么wavelength, field, 最重要的是什么优化数据,可以是耦合效率,也可以是beam size。如果都要考虑,可以设置新的POPD函数,设置好优化系数(weight). Zemax.com有例子,改一下merit function就可以了。
8VP"ydg-U http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html =9pw uH 有些有用的优化函数:
G`,u40a 加减乘除:SUMM, DIFF, PROD,DIVI
% Cu.u)/+ 镜头数据:MXCG, MNCG, CTGT, MNCT,
SLtSqG7~ 69C8-fF0[I zb5N,!%r 变量的设置也很有讲究,越多越靠近理想目标,但是降低速度和提高坏设计的几率.
W}XYmF*_? _\dt?(m| 几点经验:
8M^wuRn 1. 尽可能 use solve, instead of 变量
o3n3URu\ 2. 尽可能 use default merit function
<t{?7_ 8 3. 理解constraints
ge0's+E+1 4. 理解和使用symmetry
IS[Vap: 5. 去掉无用的变量.
ohrw\<xsu 6. 知道怎么去改变设计。
}iilzE4oH# 7. 经常使用:hammer 优化
@iU%`=ziz 8. 多参考以前的设计,尤其是专利和镜头数据库。