Zemax-光学系统设计经验（1）---优化函数的使用
x8 PT+KC D j&~x
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。
7{L4a\JzT G
@..?> 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。
s|]g@cz an ,erf{"Nh 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。
'7-Yo
Q 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.
]
3"t]U'f 设计的constraints:
DK)W
,z| Lens size, cost; edge and center thickeness; minimum number of lens; simple design; cheap
h_vT A MC}t8L= 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。
/ x 6p http://www.zemax.com/kb/articles/26/1/How-to-Model-Coupling-Between-Single-Mode-Fibers/Page1.html vxOqo)yO 有些有用的优化函数：
*?rWS"B 加减乘除：SUMM, DIFF, PROD,DIVI
-n|bi cP 镜头数据：MXCG, MNCG, CTGT, MNCT,
Z<-_Y]4j Az`Aa0h]7 fFjpQ~0 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.
;]>kp^C# hmO2s/~ 几点经验：
)/H;5 cn 1. 尽可能 use solve， instead of 变量
n/+X3JJ 2. 尽可能 use default merit function
~RhUg~o 3. 理解constraints
J7+G"_)' 4. 理解和使用symmetry
:v&[ ! 5. 去掉无用的变量.
94u{k 1d x 6. 知道怎么去改变设计。
zX>W 8P 7. 经常使用：hammer 优化
{ mi}3/ 8. 多参考以前的设计，尤其是专利和镜头数据库。
