ZEMAX光学设计超级学习手册 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

ZEMAX光学设计超级学习手册
第1章 ZEMAX入门
第2章 像质评价
第3章 初级像差理论与像差校正
第4章 ZEMAX基本功能详解
第5章 公差分析
第6章 非序列模式设计
第7章 基础设计实例
第8章 目视光学系统设计方法
第9章 目镜设计
第10章 显微镜设计
第11章 望远镜设计
版权
第1章 ZEMAX入门
ZEMAX 是一款使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。ZEMAX 有 3 种版本：ZEMAX-SE（标准版）、ZEMAX-XE（扩展版）、ZEMAX-EE（工程版），其中ZEMAX-EE的功能最为全面。
ZEMAX 的界面设计得比较简洁方便，稍加练习就能很快地进行交互设计使用。ZEMAX 的大部分功能都能通过选择弹出或下拉式菜单来实现，键盘快捷键可以用来引导或略过菜单，直接运行。本章将要讲述ZEMAX中的有关约定的解释，界面功能的习惯用法，以及一些常用窗口操作的快捷键。一旦学会了在整个软件中通用的、简单的习惯用法， ZEMAX用起来就很容易了。
学习目标：
（1）了解界面主窗口菜单的各项功能。
（2）熟练运用快捷工具栏。
（3）熟练掌握大量光学行业中约定的解释，如优化、公差分析等。
（4）熟练掌握各对话窗口的操作，如镜头数据、波长数据等。
1.1 ZEMAX的启动与退出
安装ZEMAX软件后，系统自动在桌面上产生了ZEMAX快捷图标。同时，“开始”菜单中也自动添加了ZEMAX命令。下面讲解ZEMAX的启动与退出。
1．ZEMAX安装成功后，需要启动ZEMAX，才能使用该软件进行设计工作。ZEMAX的启动有4种方式。
（1）选择“开始”菜单命令启动。
选择“开始→ZEMAX”命令，启动ZEMAX，如图1-1所示。
（2）选择桌面快捷方式图标。
安装完成，系统会在桌面上自动创建 ZEMAX 的快捷方式图标，双击图标便可启动ZEMAX，如图 1-2 所示；右键单击快捷方式图标后单击“打开”也可以启动，如图 1-3所示。
如果桌面上没有快捷方式图标，可以从“开始”菜单中找到相应的程序命令发送到桌面快捷方式，如图1-4所示。
图1-1 “开始”菜单命令启动
图1-2 桌面快捷方式图标
图1-3 右击快捷方式启动
图1-4 发送桌面快捷方式
（3）选择快速方式启动。
单击任务栏快速方式图标也可以启动ZEMAX。如果在任务栏没有快速方式图标，可以在桌面上找到ZEMAX图标，把图标拖动到快速启动区。
（4）双击ZEMAX文件启动。
在安装目录文件里，双击带有“.exe”后缀格式的ZEMAX文件也可以启动ZEMAX，如图1-5所示。
图1-5 带.exe后缀格式的文件
图1-6 单击“关闭”按钮退出
2．设计编辑任务完成后，用户退出ZEMAX方式。
（1）单击ZEMAX界面右上角的“关闭”按钮，退出ZEMAX。若用户只是要退出当前的ZEMAX文件，单击当前ZEMAX文件的右上角的“关闭”按钮，如图1-6所示。
（2）从“文件菜单”（File）退出。选择“文件菜单”，在弹出的下拉菜单中选择“Exit”选项，如图1-7所示。
图1-7 “文件菜单”退出
（3）用键盘退出。按“Ctrl+Q”组合键，退出ZEMAX。
注意：如果有尚未保存的文件，则弹出“是否保存”对话框，提示保存文件。单击“是”按钮保存文件，单击“否”按钮不保存文件退出，单击“取消”按钮则取消退出操作。
1.2 用户界面
启动ZEMAX后将进入ZEMAX默认的工作界面。ZEMAX的基本界面比较简单，包括一系列菜单和工具按钮，以及一个透镜数据编辑界面，如图1-8所示。
图1-8 基本界面图
1.2.1 窗口类型
ZEMAX软件有许多不同类型的窗口，每种窗口各有不同的用途，主要包括：
（1）主窗口：此窗口包含一块很大的空面积，其上方有工作区、标题栏、菜单栏、工具栏等。菜单栏中的命令一般来说可作用于当前光学系统的整体。
（2）编辑窗口：ZEMAX 软件中有 5 个不同的编辑器，分别是镜头数据编辑器、评价函数编辑器、多重结构编辑器、公差数据编辑器和附加数据编辑器。
（3）图形窗口：这些窗口是用来显示图形数据、图表等，如轮廓图、像差曲线图、MFT曲线图等。
（4）文本窗口：文本窗口是用来显示文本数据，如光学性能参数、像差系数及数值等。
（5）对话框：对话框是一个弹出窗口，其大小无法改变。对话框是用来改变选项或数据，如视场角、波长、孔径、表面类型。对话框还可用在图形窗口和文本窗口中，以改变选项。图1-9所示为视场对话框。
图1-9 视场对话框图
所有的窗口都可用鼠标或键盘命令来移动或改变大小（对话框除外）。
1.2.2 主窗口介绍
主窗口的菜单栏如图1-10所示。
图1-10 主窗口菜单
各菜单在后续章节中有详细的介绍，想了解各菜单中特殊功能的详细使用方法，请看后续章节中的专门介绍。
（1）文件菜单（File）：用于文件的打开、关闭、保存、重命名。
（2）编辑菜单（Editors）：用于打开或关闭编辑器。
（3）系统菜单（System）：用于确定整个光学系统的属性。
（4）分析菜单（Analysis）：不能改变镜头数据，只是从给定的镜头数据中计算出结果，用数字或图形表示。这些结果包括轮廓图、像差曲线图、点列图、衍射计算，等等。
（5）工具菜单（Tools）：可以改变镜头数据或对整个系统进行复杂的计算。这些包括优化计算、公差、套样板、执行宏语言程序，等等。
（6）报告菜单（Reports）：用文本方式记录镜头设计结果，这些特性包括系统数据汇总和各个表面数据汇总。
（7）宏指令菜单（Macros）：用于编辑和运行目录文件。
（8）扩展命令菜单（Extensions）：提供扩展命令功能，这是ZEMAX的编辑特性。
（9）窗口菜单（Window）：从当前所有打开的窗口中选择哪一个置于显示的最前面。
（10）帮助菜单（Help）：提供在线帮助文本。
大多 ............

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