问一个比较深入的问题-思考

在general--mis--reference opd这里，一般默认都是选择 exit pupil
这也是zemax公司推荐的

但是这样的选择，是不是意味着zemax所作的运算都是相对在出瞳面的波面而言的追迹？比方说看zemax求出来的zernike系数

那样的话，如果我们要看的是在所求波面处相对理想波面的差，而不是相对出瞳处的结果，就应该选择absolute这一项了。

但是zemax 不推荐这么做。

所以我想请教一下各位，还有斑竹们，选择这一项会带来什么后果呢。

另外附一个简单点的问题，如果我要在zemax里采波前的相位，应该用哪个功能啊。。。

kamans	2009-06-30 16:25
看你是设计什么系统而定

shareice

2009-07-01 13:22

请问一楼是在参加讨论么？
不过还是谢谢你顶帖子

说实话，我需要设计的是干涉仪的系统，当然，其中涉及到得仿真都在zemax上做，而且不是通常的那种干涉仪。
因此我需要使用zemax来看很多结果。

因此觉得是不是可以采用absolute这个选项来作分析。但是zemax user's guider里面说的不是很清楚。

是不是必须要追迹回出瞳处呢。

shareice	2009-07-02 11:29
没有人回应啊，大家是不是就拿zemax做个望远镜什么的呢。 B]0`b1t SUHyg/\|F 没有深入一些的应用么。 3Sf<oYF Z[Uz~W6M] 还是说看user's guider就可以了，其实上面好多没有说到。

piggyhud	2009-07-02 22:55
不一定要在出瞳处呀。参考球面可以设定在你想要的地方。下面还专门给了参考面的坐标基准设定呢。既然有这个功能选项，那就一定是可以用的。

shareice	2009-07-04 09:28
4楼，请问你说的参考球面是在哪里设置的呢，我用的03版的zemax。 ]Dd=q6 Q4}2-}\| 是可以设置在任意的位置处么

piggyhud

2009-07-05 11:29

不好意思，是我看错了，把下面的GlobalCoordinate Reference Surface看成相关设置了。（我这个人性子急，呵呵）
我仔细研究了下mannual，关于使用出瞳面作为参考面的原因主要是该面没有衍射，在评价光学系统的波像差时，如果没有其他的实际的参考基准，出瞳面就是最好的参照基准。但是如果在现实中有实际的参考基准（例如有用来参与干涉的机制），Zemax则没有在菜单中集成该功能。但也不是不可以实现。ZPL宏语言提供了Raytrace和Opth函数，它们的功能是在追迹任意制定光线之后求取从有限物点到指定面的光程。你可以写个简单的宏，在你想要参与干涉的位置建立一个虚拟面（即有曲率有厚度但是折射率为1），再利用上述两个函数求取任意光线的光程。那个什么Absolute的选项还真如Mannual里面所说的一样，纯属摆设。

shareice

2009-07-11 21:43

事实上是这样的，我这里有一个平行光入射平行光出射的系统，出射孔径，我指的是在系统最后一个面出射时的口径，大概在80毫米左右。系统我已经设计好了。效果很好。

但是出于某些研究的原因，我希望系统的出瞳定在最后一面（像面前一面）某一位置处。因为是平行光出射，所以我是采用在系统后面加一个paraxial lens来做分析的。我用的03zemax，没有afocal的分析功能。

而由于这个平行光系统后面会加一个缩束系统，所以实际上，会让系统的出瞳位置就是后面缩束系统的入瞳，我在这里，通过调整系统的stop，让出瞳和我设置的paraxial重合。

但是问题是，系统给出的sys---exit pupil diameter与实际上光线在paraxial处的孔径是不一致的，大概有几个毫米的误差。

那么我研究系统某些性能的时候就遇到困难了，也就是说，zemax给出的系统像差等等性能，有些是可以选择在某个面处做的。比方说看stop diagram等等，都是可以选择的，如果我选择在paraxial处看，那么是根据出瞳孔径做的分析呢，还是实际口径。

你可以看下zemax主页上的内容，有一篇black box元件的仿真，里面采用zernike fringe coefficient 功能来做，他根据某个系统的出瞳口径和出瞳距来设置系统，但是实际光线口径不是啊，那么是不是说zernike frigen coefficient 就是根据出瞳口径来做的呢。

据我所知，这里的出瞳孔径（sys--exit puipil diameter菜单给出）指的是近轴的，那么实际的是多少，怎么样才能让系统根据实际的来分析呢。

情况就是这样，我实际上也会用到干涉系统，我去看看你说的这两个宏，看看能不能有帮助，谢谢。

piggyhud

2009-07-13 22:47

我仔细看了你的回复。你的问题的关键在于：【所以实际上，会让系统的出瞳位置就是后面缩束系统的入瞳，我在这里，通过调整系统的stop，让出瞳和我设置的paraxial重合。】这句话所描述的内容，实际上你并没有成功。所以你后面想了很多的对策，包括怎么查看真实的出瞳口径、使用black box系统、Zernike Fringe等等。其实如果你真的让两个系统的出入瞳吻合了的话，就不会有这些问题了。如果你想知道真实的出瞳口径，（1）你可以在出瞳的位置追加一个虚拟平面，自定义其口径，看看它有没有遮光，一点点变，直到边缘状态为止；（2）通过ctrl+y Ray Trace查看真实追迹光线的结果（查一下手册，看看其具体功能）。试一试吧。

shareice

2009-07-14 13:04

谢谢你又给了我帮助。

1，首先我加了一个虚拟平面在paraxial前，也就是出瞳的位置，我是这么加的，直接insert一个standard surface, 然后我改变它的口径，但是因为这个虚拟平面的折射率为0，所以改变口径的时候我并不知道他是否遮光，因为光线总是可以顺利通过这个平面，除非我把这个平面设置为stop。
2，然后我追迹我的边缘光线，可以看到real ray trace 和paraxial ray track两组数据，显然他们是不同的。而我更改虚拟面口径并不能使ray trace的结果变化。

我想知道是不是我虚拟面得加入方法不对，因为没有用过这个。其实我的目的很简单，就是希望，系统的出瞳在paraxial处，这个我已经调整到了，然后可以通过分析像面处的结果，(像面是focused from the paraxial lens)，来分析在paraxial处的波面，而我关心的zernike fringe coefficient系数则是以近轴出瞳口径算的（我理解是这样），因此我希望paraxial出的实际光线口径和近轴口径一致。

另外，是不是因为我优化的时候把paraxial 的thickness设为变量造成的？我随便设置一个paraxial的焦距，（例如150），然后把他的thickness也就是到像面的距离设置成了变量，是不是不应该设置为变量呢？而是固定也是150。

目前我想了个一个办法，就是把孔径光阑设置在像面前，这样倒是出瞳口径都一致了，但是这样做不符合光学常识。

bianjiaona	2009-07-15 10:56
"所以改变口径的时候我并不知道他是否遮光，因为光线总是可以顺利通过这个平面，除非我把这个平面设置为stop。" *UJ.cQ} _a\|-_p 是不是应该把这个面的通光类型改为“圆形通光”？

shareice

2009-07-15 13:58

改成圆形通光了，但是可以想见的是，系统layout图中显示的就是实际的通光口径，而lens editor里面如果你把某个面得口径设置为automatic，那么显示的也是实际的通光口径。

改成圆形通光后，根据原来automaic显示的口径设置min radius，效果和原来是一致的，如果将min radius变小，自然会切割光束了。

但是这样并不能使出瞳完全吻合paraxial lens的位置和口径啊。

shareice

2009-07-15 14:07

可能我说的不清楚，的确我是要在后面加一个缩束系统，因此最后将是这个系统的出瞳和缩水束系统的入瞳吻合。

但是目前来说，我要的是系统的近轴出瞳与paraxial lens的位置和口径都吻合。位置好调，我改变系统的光栏位置就可以了，但是口径我一直无法使他们一致。

那么我为什么要这么做呢，因为我想看系统的zernike系数，但是zemax是根据近轴出瞳口径来做的（我自己分析的，根据zemax主页上的例子）。

piggyhud

2009-07-15 22:41

1、首先你加虚拟面的方法有错误。虚拟面是帮助你观察真实出瞳口径的，而不能改变出瞳的大小和位置。其口径应该定义为fixed。这样你就可以观察实际光线有没有被虚拟面切割，以此观察实际出瞳的大小。
2、如果你已经使用RayTrace来观察实际追迹结果了，就可以将1中所说的出瞳大小数量化（1、中只是通过目视观察而已，不能得到精确数据）。

以上两点是针对如何观察真实出瞳大小回答的。

既然你的主要目的还是将前后系统的出入瞳完全吻合，建议如下：
3、孔阑设定在像面前，是否符合光学常识的问题。其实严格地来说，此时你所说的像面已经不是像面了，应该将前面的系统和 paraxial lens看成一个系统，孔阑还是位于整个系统的中间的。另外，就算孔阑位于像面前，只要能够解决问题，也没有什么不可以的。
4、其实如上述第3点所说，你将孔阑设定在像面之前，应该就可以解决这个问题了。如果一定要探讨一下如何将两个单独系统的出入瞳大小和位置都精确地严格吻合，而前系统的出瞳和后系统的入瞳又不是实体的话（即它们都是孔阑成的虚像），我推测可能要用到将出入瞳位置、大小作为操作数优化才行，这个我也没干过。

看得出来你对Zemax的一些细节设置不是很了解，其实我也不是什么高人。大家一起学习吧。

shareice

2009-07-20 08:09

1，虚拟面的大小我是先automatic，然后再fixed，调整大小的，不过因为是虚拟面，必须采用环形挡光面，才能观察。

实际上，ray trace之后的再虚拟面出的光线高度就是实际的光瞳大小了啊。

2，另外我想问一下，在设计无焦系统的时候，我不是加了一个paraxial lens吗，请问在优化的时候，paraxial lens的thickness，也就是他最后到像点的距离是不是应该fixed，因为有没有可能对于 paraxial lens来说，比方一个focus 设置为100的paraxial lens，那么只有像点在他后方100处的位置，才能正确反映paraxial lens处的波面性质呢。

3，我之所以要让近轴出瞳和实际出瞳一致。是因为我分析，zemax做在像面处 zernike fitting 的时候，是根据系统的出瞳面处的波面数据，和系统的近轴出瞳口径来做的。

但是实际我需要的出瞳面得波面数据和系统的实际口径来做。

不知道你对zemax这方面的功能有没有了解。

hgwky	2010-12-01 13:19
请问我可以加你为好友吗？我也想跟你交流这方面问题。我QQ是 554804077 夕阳,风

hgwky	2010-12-01 13:28
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