Zemax-光学系统设计经验(1)---优化函数的使用
_,74)l1 G_H?f\/ 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。
e-hjC6Q U T'-FV 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。
`?(Bt|<> $!@\ 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。
>ydRSr^ 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.
`Hx~UH) 设计的constraints:
T\s)le Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap
RC#C\S6 4674SzL 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。
|! SOG http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html Uh1NO&i.W 有些有用的优化函数:
J
T#d(Y 加减乘除:SUMM, DIFF, PROD,DIVI
P>Euq'ajX 镜头数据:MXCG, MNCG, CTGT, MNCT,
tirIgZ $4FX(O0Q@ j9+I0>#X 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.
ppIbjt6r &ZHC-qMRK 几点经验:
M]v=- 1. 尽可能 use solve, instead of 变量
x"P);su 2. 尽可能 use default merit function
#%@*p,xh 3. 理解constraints
6(|d|Si *c 4. 理解和使用symmetry
%h"z0@+ 5. 去掉无用的变量.
5v\!]?(O; 6. 知道怎么去改变设计。
VQI(Vp| 7. 经常使用:hammer 优化
{%v-( 8. 多参考以前的设计,尤其是专利和镜头数据库。