《
ZEMAX光学设计超级学习手册》以ZEMAX 2010作为软件平台,详细讲解了ZEMAX在
光学设计中的使用方法与技巧,帮助读者尽快掌握ZEMAX这一光学设计工具。
>T'^&l(: 《ZEMAX光学设计超级学习手册》结合作者多年的使用和开发经验,通过丰富的工程实例将ZEMAX的使用方法详细介绍给读者。全书共分为11章,主要讲解了ZEMAX的使用界面和基本功能,光学像差理论和成像质量的评价,以及各种
透镜和目镜、显微镜、
望远镜等目视
光学系统的设计。
'P3CgpF<Z2 《ZEMAX光学设计超级学习手册》注重基础,内容详实,突出实例讲解,既可以作为光学设计人员、科研人员等相关专业人士的工具书,也可以作为相关专业高年级本科生、研究生的学习教材。
"d^h Y}Xx f,wB.MN M[g9D >j%HVRW 出版社:人民邮电出版社 第1版
/4}{SE 平装:334页
}lvD 5 语种: 简体中文
/J")S?. [u 开本:16
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IV]s! NifzZEX 目 录
FJ#:RC Lnc
_)RF 第1章 ZEMAX入门 1
wxYB-Wh< 1.1 ZEMAX的启动与退出 1
%9cu(yc*} 1.2 用户界面 3
?`#)JG,A7 1.2.1 窗口类型 4
By%mJ%$~ 1.2.2 主窗口介绍 4
A%qlB[!: 1.2.3 文件菜单 5
xXp$Nm]: 1.2.4 编辑菜单 6
?fr -5&, 1.2.5 系统菜单 16
!$ItBn/_ 1.2.6 分析菜单 20
?BtWM4Id8 1.2.7 工具菜单 20
J$JXY@mBSC 1.2.8 报告菜单 29
M@ t,P? 1.2.9 宏指令菜单 32
o&g-0!" 1.2.10 外扩展菜单 32
wDJbax? 1.2.11 窗口菜单 33
KV v0bE 1.2.12 帮助菜单 34
*.nC'$-2r 1.3 ZEMAX常用操作快捷键 34
Y??8P 1.3.1 放弃长时间计算 34
nK=-SQ 1.3.2 快捷方式的总结 35
_1TSt%L 1.4 本章小结 36
$Hh3*reSg- vu-QyPnS|w 第2章 像质评价 37
X2^`Znq9 2.1 外形图 37
XMzL\Edo 2.1.1 二维外形图 37
DlIy'@ . 2.1.2 3D外形图 38
ZU\TA| 2.1.3 阴影图 39
s
wgn( - 2.1.4 元件图 39
f-!t31?XK 2.1.5 ISO元件图 41
MDI[TNYG 2.2 几何光学像质量评价 41
& c a- 2.2.1 特性曲线 41
I[E/)R{\ 2.2.2 点列图 43
K.'II9-{ 2.2.3 调制传递函数 46
J}a 8N.S 2.2.4 点扩散函数 48
\@6PA 2.2.5 波前 51
I`"B<=zi 2.2.6 曲面 52
2O}UVp> 2.2.7 均方根 53
rN* ,U\q 2.2.8 像差系数(Aberration Coefficients) 54
$#E?`At{I 2.2.9 杂项(Miscellaneous) 56
$!F_K 2.3 能量分析 61
agdiJ-lyQ 2.3.1 能量分布 62
,I# X[^/ 2.3.2 照度 62
|_7nvck 2.4 像分析 64
&aD]_+b 2.4.1 模拟图像 64
U6SgV
8 2.4.2 双目分析 68
^D`ARH 2.4.3 计算 68
BfQRw>dZ"{ 2.5 其他 69
E07g^y"}i 2.5.1 玻璃和梯度折射率 69
Id-?her>B 2.5.2 通用图表 70
<~ E'% 60; 2.5.3 偏振状态 71
GjF'03Z4 2.5.4 镀膜(Coatings) 72
cu&tdg^q 2.5.5 物理光学(Physical Optics) 73
2Hltgt, 2.6 本章小结 73
v}w=I}<x U-+%e:v
第3章 初级像差理论与像差校正 74
}ti+tM* 3.1 几何像差与像差表示方法及像差校正 74
M`{x*qR 3.1.1 球差 74
zSs5F_ 3.1.2 慧差 79
)<W6cDx'H+ 3.1.3 像散 85
&}sC8,Sr 3.1.4 场曲 89
|4RuT
.-o 3.1.5 畸变 95
F@=)jrO=$ 3.1.6 色差(ColorAberration) 98
|%6zhkoufM 3.2 厚透镜初级像差 103
GS1Vcav< 3.3 薄透镜初级像差 105
f?xc-lX5R 3.4 像差校正和平衡方法 106
JUBihw4 3.5 本章小结 106
aBL+i- <3]Qrjl
,b 第4章 ZEMAX基本功能详解 107
ZUE?19GA 4.1 ZEMAX 3种优化方法 107
NUB 3L 4.1.1 优化方法选择 107
|cZKj|0> 4.1.2 Global Search和Hammer Optimization区别 108
7vBB <\ 4.1.3 局部优化(Optimization)缺点 112
+;nADl+Q 4.1.4 全局搜索优势 112
N"d*pi#h 4.2 ZEMAX评价函数使用方法 114
3)SO-Bz\ 4.2.1 优化中的术语定义 114
,]ALyWGuX 4.2.2 评价函数方程表达 115
gm;6v30e 4.2.3 波前优化方法 118
B5%N@g$`j 4.2.4 光斑尺寸优化方法 120
DFvLCGkDk 4.2.5 角谱半径优化方法 121
WgBV,{C 4.3 ZAMAX多重结构使用方法 122
e[D'0L 4.3.1 实例一:模拟元件的变化 123
O/;$0`~hY 4.3.2 实例二:衍射级次显示 127
y~jKytq^@ 4.3.3 实例三:分光板模拟 131
3\Y}{(O | 4.4 ZAMAX坐标断点使用方法 137
DkO>?n:-C 4.4.1 ZEMAX坐标系 137
0>jo+b\D$ 4.4.2 自带坐标断点使用方法 139
cB5|%@$I 4.4.3 坐标断点面使用方法 139
\qPgQsy4 4.4.4 样例一:旋转角度的优化方法 140
(+g!~MP 4.4.5 样例二:使用坐标断点精确寻找主光线位置及方向 143
n
ETm" 4.4.6 样例三:坐标返回的使用方法 144
[&mYW.O< 4.5 本章小结 147
ti`R ]stAC3 第5章 公差分析 148
cpV:y 5.1 公差 148
HRF4
R o 5.1.1 误差来源 148
EFl[u+
1tx 5.1.2 设置公差 149
P<iS7Ys+ 5.1.3 公差操作数 149
,^JP0Vc* 5.2 默认公差的定义 150
Q^qG= 5.2.1 表面公差 151
?&Y3Fr)% 5.2.2 元件公差 152
'WH@Zk/l 5.3 公差分析3种法则 153
0-dhGh?. 5.3.1 灵敏度分析 153
'c#ZW|A 5.3.2 反转灵敏度分析 154
m4:b?[ 5.3.3 蒙特卡罗分析 154
G6X 5.4 公差过程的使用 157
g+ `Ie'o< 5.4.1 公差分析的执行 157
#+Lo&%p#3 5.4.2 双透镜的公差分析 160
h[d|y_)f 5.5 本章小结 166
C 3`2{1 38P_wf~\ 第6章 非序列模式设计 167
@vf{_g< 6.1 ZEMAX中非序列模型介绍 167
Gq5)>'D? 6.1.1 模型类别 167
e W*nRha 6.1.2 面元反射镜 168
Mnpb".VU#T 6.1.3
光源分布 169
MS
Ui_|7 6.1.4 棱镜 172
!:3NPjhf1Y 6.1.5 光线分束 173
;D_6u(IC4: 6.1.6 散射 175
~Ra1Zc$o: 6.1.7 衍射光学元件 177
gM|X":j 6.1.8 相干模拟 178
,cm;A'4] 6.1.9 复杂几何物体创建 179
[!>2[bbl 6.1.10 吸收分析 181
g<~[k?~J 6.2 创建非序列光学系统 182
!ViHC}: 6.2.1 建立基本系统特性 183
3"'|Ql.H 6.2.2 创建反射镜 185
>u5}5OP7 6.2.3 光源建模 186
whP>'9t.w 6.2.4 旋转光源 187
{pU Ou8`Z 6.2.5 放置探测器 189
{m}B=u 6.2.6 跟踪分析光线探测器 190
2l+O|R 6.2.7 增加凸透镜 192
^r=#HQGt 6.2.8 光线跟踪分析和偏振损耗 194
qv3L@"Ub 6.2.9 增加矩形ADAT光纤 195
)_EQU8D4ug 6.2.10 使用跟随解定位探测器 198
g#=^U`y 6.2.11 整个系统光线追迹 198
v
F L{j 6.3 将序列面改成非序列物体 199
w&;\}IS 6.3.1 转变NSC的工具 199
?,|_<'$4T 6.3.2 初始结构 200
{rOz[E9vm 6.3.3 使用转换工具 202
\@4QG.3& 6.3.4 插入非序列光源 203
$ i@5'[jA 6.3.5 插入探测器物体 205
U^ BB| 6.4 模拟混合式非序列(NSC with Ports) 208
\`x'r$CV 6.4.1 序列/非序列模式 208
'dj}- Rs 6.4.2 建立非序列组件 211
<2y~7h: 6.4.3 定义多焦透镜 212
?AY596 6.4.4 带状优化 215
e,I-u'mLQs 6.4.5 目标局部 216
O3*Vilx 6.4.6 系统性能 217
13A11XTp 6.4.7 运行影像分析性能之优化 218
@N.W#<IG 6.4.8 最终设计 219
)@Xdr0 6.5 优化非序列光学系统 219
n*D)RiW 6.5.1 Damped Least Squares和Orthogonal Descent 220
l)VMF44 6.5.2 建立系统 222
CT4R/wzY7 6.5.3 评价函数 223
n<yV]i$ 6.5.4 自由曲面反射镜 224
cJ:BEe 6.5.5 优化 226
"DWw1{ 5/ 6.6 本章小结 228
: M0LAN z[qM2 第7章 基础设计实例 229
[.z1 7.1 单透镜设计 229
LEVNywk[ 7.1.1 ZEMAX序列模式简介 229
& A9psc(,& 7.1.2 单透镜系统
参数 231
@R}L
4 7.1.3 单透镜初始结构 233
G`|mP:T:o 7.1.4 单透镜的变量与优化目标 235
7Yj\*N 7.1.5 单透镜优化结果分析与改进设计 237
$.kIB+K 7.2 双胶合消色差透镜设计 240
S%&l(=0X 7.2.1 双胶合透镜设计规格参数及系统参数输入 241
:'GTCo$3 7.2.2 双胶合透镜初始结构 242
|c 8p{) 7.2.3 设置变量及评价函数 244
>!? f6
{\| 7.2.4 优化及像质评价 245
,`+y4Z6`W2 7.2.5 玻璃优化——校正色差 247
(U/[i.r5Cj 7.3 牛顿望远镜设计 249
;
@Gm@d 7.3.1 牛顿望远镜来源简介及设计规格 249
{LJCY<IGq 7.3.2 牛顿望远镜初始结构 251
pSq\3Hp]Q 7.3.3 添加反射镜及遮拦孔径 253
dJNYuTZ' 7.3.4 修改反射镜以提高MTF 258
Mw'd<{ 7.4 变焦
镜头设计 260
m!;mEBL{ 7.4.1 变焦镜头设计原理介绍 261
tvRa.3 7.4.2 变焦镜头设计规格及参数输入 261
?\\
]u 7.4.3 多重结构实现变焦 263
Vzbl*Zmx 7.4.4 变焦镜头的优化设置 265
FG#E?G 7.5 扫描系统设计 268
;p\rgam 7.5.1 扫描系统参数 269
b'9G`Y s^ 7.5.2 多重结构下的扫描角度设置 273
'U}i<^,c 7.6 本章小结 276
1ygu>sKS&A [+GQ3Z\ 第8章 目视光学系统设计方法 277
>47,Hq:2 8.1 人眼光学系统的创建 277
NV9= ~cx 8.1.1 眼睛概述 277
SCxzT}#J 8.1.2 眼睛模型 277
{2Gp+& 8.1.3 使用ZEMAX创建人眼模型结构 278
t4s}w$4 8.2 放大率与视觉 281
7Oxvq^[ 8.2.1 近距离物体成像标准 281
P!bm$h*3? 8.2.2 小型放大镜放大率 281
(:T~*7/" 8.3 本章小结 284
o]Vx6 , PN?_N 第9章 目镜设计 285
mg >oB/,'Z 9.1 目镜介绍 285
s?%1/&.~ 设计案例一:惠更斯目镜 286
l@#X]3h! 设计案例二:冉斯登目镜 288
SKRD{MRsux 设计案例三:凯尔纳目镜 290
@Gn9x(?J 设计案例四:RKE目镜 292
I[t)V*L9 设计案例五:消畸变目镜 294
8a?V h^ 设计案例六:对称式目镜 297
H`@x5RjS 设计案例七:埃尔弗目镜 299
(Z `Y 设计案例八:西德莫尔目镜 301
toIljca 设计案例九:RKE广角目镜 304
=:a3cr~ 9.2 目镜调焦 306
HM[BFF[;/ 9.3 本章小结 311
:l9C7o \D}/tz5~B 第10章 显微镜设计 312
lBh {8a|2W 10.1 技术指标 312
2! wz#EC 10.1.1 基本系统技术要求 312
)XO2DY1/& 10.1.2 分辨率目标和极限 312
$ h_ @`j 10.2 10倍物镜初始透镜形式 313
pbm4C0W} 10.2.1 显微镜设计步骤 313
T,?^J-h^ 10.2.2 物镜与目镜的连接 319
c yN_Sg 10.3 本章小结 322
o~GhV4vq 7?hCt 第11章 望远镜设计 323
e[e2X<&0RT 11.1 天文望远镜 323
@&M$`b
^ 11.1.1 天文望远镜设计步骤 323
g]d"d 11.1.2 分辨率与衍射极限 328
:EA,0 , 11.2 地上望远镜 328
$~ItT1k_ 11.3 本章小结 334
{I2j Lc QT-rb~