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光学设计ZEMAX

zemax倍率色差如何优化

时间:2016/11/13 18:50:33   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:2108   评论:0
内容摘要:zemax光学设计优化一 基本像差描述和控制1、 轴上球差LONA 和 SPHALONA表示的是轴上物点指定波长,指定光束尺寸(光线对)的轴上成像交点到近轴焦平面之间轴向距离。这个定义和我们定义的轴向球差相同。光瞳尺寸(光束尺寸)在0~1之间,那么将追迹实际的光束汇交点计算...
zemax光学
设计
优化 一 基本像差描述和控制
1、 轴上球差LONA 和 SPHA
LONA表示的是轴上物点指定波长,指定光束尺寸(光线对)的轴上成像交点到近轴焦平面之间轴向距离。这个定义和我们定义的轴向球差相同。光瞳尺寸(光束尺寸)在0~1之间,那么将追迹实际的光束汇交点计算轴向球差。 SPHA常用于指定面产生的像差数值。若不指定特殊面(取值为0),则计算所有面产生球差总和。注意这个总合不是像差计算公式中的经过各面逐个放大之后的加权和,而是代数和(有待读者进一步验证)。 经验:当选择LONA控制不住球差时,同时加入SPHA操作数,设置合理的权重,可以将轴向球差进一步改善。
2、 轴向色差AXCL
定义为两个指定波长的近轴焦平面轴向距离。若光瞳尺寸(光束尺寸)定义为0,那么使用近轴焦平面进行色差计算,定义不为0,则使用实际的光线与轴交点位置进行色差计算。
3、 垂轴色差(倍率色差)
在ZEMAX中没有直接定义垂轴色差的操作数,但是从垂轴色差的定义可以知道,它是指某视场、某指定光束尺寸的、两指定波长光束在像面上所成的理想像的垂向距离差。 在ZEMAX中有REAY(wav,Hy,Py)操作数。其定义为指定波长、指定视场、指定光束尺寸光在理想像面上的实际高度。 那么在同一视场选择两个不同波长的光束,其操作数数值之差就表明了理想像面上的垂轴色差大小。
Oprand #1 REAY(wav=1,Hy=a,Py=b);
Oprand #2 REAY(wav,Hy,Py);
DIFF(oprand #1,oprand #2);
DIFF操作数指两个操作数结果的差值。
4、 彗差
彗差描述的是某视场、某尺寸的光线对对主光线的偏离情况,即描述光束失对称的情况。光线对彗差与视场和孔径均有关系,是两者的函数,因此全面描述系统的彗差情况需要选择若干个不同视场和不同孔径。 在ZEMAX中提供了一个操作数TRAY。TRAY定义为在像平面上,光线与像面交点到主光线的垂轴距离。
首先定义一个光线对:
oprand #1 TRAY(wav=2,Hy=a,Py= b);
oprand #2 TRAY(wav=2,Hy=a,Py= -b);
SUMM(oprand #1,oprand #2)
其中SUMM描述的是上述两个操作数的代数和,表征彗差的大小。虽然这个定义和彗差的定义有一定的区别(光线对交点到主光线上细光束交点之间的垂向距离),但是本质上是一样的。这也说明了在Ray图上将某波长曲线首尾两端连线起来,其连线和纵轴的交点大小可以表征彗差大小是同一个道理。

reay控制实际光线在指定编号的表面上的 y坐标,以镜头长度单位表示。 

PX,PY某条光线在瞳上的归一化坐标,即归一化瞳坐标.
EX,EY
该光线在理想像面上对理想成像点的偏移.
HX,HY为归一化的场坐标

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