習(xí)作1:?jiǎn)午R片
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H~ww (D 你將學(xué)到:?jiǎn)⒂肸emax,如何鍵入wavelength,lens data,產(chǎn)生ray fan,OPD,spot diagrams,定義thickness solve以及variables,執(zhí)行簡(jiǎn)單光學(xué)設(shè)計(jì)最佳化。
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~1SF <[hz?:G"$ 設(shè)想你要設(shè)計(jì)一個(gè)F/4單鏡片在光軸上使用,其focal length 為100mm,在可見光譜下,用BK7鏡片來(lái)作。
/80YZ fA^SD"xf 首先叫出ZEMAX的lens data editor(LDE),什麼是LDE呢?它是你要的工作場(chǎng)所,譬如你決定要用何鏡片,幾個(gè)鏡片,鏡片的radius,thickness,大小,位置……等。
r\xXU~$9v ~ 5"J( 然後選取你要的光,在主選單system下,圈出wavelengths,依喜好鍵入你要的波長(zhǎng),同時(shí)可選用不同的波長(zhǎng)等,F(xiàn)在在第一列鍵入0.486,以microns為單位,此為氫原子的F-line光譜。在第二、三列鍵入0.587及0.656,然後在primary wavelength上點(diǎn)在0.486的位置,primary wavelength主要是用來(lái)計(jì)算paraxial optics(即first-order optics)的幾個(gè)主要諸元,如focal length,magnification,pupil sizes等。
ipZHSA x+:zq<0| 再來(lái)我們要決定透鏡的孔徑有多大。既然指定要F/4的透鏡,所謂的F/#是什麼呢?F/#就是光由無(wú)限遠(yuǎn)入射所形成的effective focal length F跟paraxial entrance pupil的直徑的比值。
g^j7@dum RGp'b 所以現(xiàn)在我們需要的aperture就是100/4=25(mm)。於是從system menu上選general data,在aper value上鍵入25,而aperture type被default為Eatrance Pupil diameter。也就是說(shuō),entrance pupil的大小就是aperture的大小。
W4vBf^eC aQ|hi F} 回到LDE,可以看到3個(gè)不同的surface,依序?yàn)镺BJ,STO及IMA。OBJ就是發(fā)光物,即光源,STO即aperture stop的意思,STO不一定就是光照過(guò)來(lái)所遇到的第一個(gè)透鏡,你在設(shè)計(jì)一組光學(xué)系統(tǒng)時(shí),STO可選在任一透鏡上,通常第一面鏡就是STO,若不是如此,則可在STO這一欄上按滑鼠,可前後加入你要的鏡片,於是STO就不是落在第一個(gè)透鏡上了。而IMA就是imagine plane,即成像平面。回到我們的singlet,我們需要4個(gè)鏡片,於是在STO欄上,選取insert cifter,就在STO後面再插入一個(gè)鏡片,編號(hào)為2,通常OBJ為0,STO為1,而IMA為3。