基本信息

書名：ZEMAX光學設計超級學習手冊

定價：59.00元

作者：林曉陽著

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：

ISBN：9787115345851

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容全麵，結構清晰；
講解細緻，循序漸進。
工程應用實例豐富；所有實例均經過精心設計與篩選，代錶性強。

內容提要

《ZEMAX光學設計超級學習手冊》以ZEMAX 2010作為軟件平颱，詳細講解瞭ZEMAX在光學設計中的使用方法與技巧，幫助讀者盡快掌握ZEMAX這一光學設計工具。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》結閤作者多年的使用和開發經驗，通過豐富的工程實例將ZEMAX的使用方法詳細介紹給讀者。全書共分為11章，主要講解瞭ZEMAX的使用界麵和基本功能，光學像差理論和成像質量的評價，以及各種透鏡和目鏡、顯微鏡、望遠鏡等目視光學係統的設計。 《ZEMAX光學設計超級學習手冊》注重基礎，內容詳實，突齣實例講解，既可以作為光學設計人員、科研人員等相關專業人士的工具書，也可以作為相關專業高年級本科生、研究生的學習教材。

目錄

目 錄



章 ZEMAX入門 1

1.1 ZEMAX的啓動與退齣 1

1.2 用戶界麵 3

1.2.1 窗口類型 4

1.2.2 主窗口介紹 4

1.2.3 文件菜單 5

1.2.4 編輯菜單 6

1.2.5 係統菜單 16

1.2.6 分析菜單 20

1.2.7 工具菜單 20

1.2.8 報告菜單 29

1.2.9 宏指令菜單 32

1.2.10 外擴展菜單 32

1.2.11 窗口菜單 33

1.2.12 幫助菜單 34

1.3 ZEMAX常用操作快捷鍵 34

1.3.1 放棄長時間計算 34

1.3.2 快捷方式的總結 35

1.4 本章小結 36



第2章 像質評價 37

2.1 外形圖 37

2.1.1 二維外形圖 37

2.1.2 3D外形圖 38

2.1.3 陰影圖 39

2.1.4 元件圖 39

2.1.5 ISO元件圖 41

2.2 幾何光學像質量評價 41

2.2.1 特性麯綫 41

2.2.2 點列圖 43

2.2.3 調製傳遞函數 46

2.2.4 點擴散函數 48

2.2.5 波前 51

2.2.6 麯麵 52

2.2.7 均方根 53

2.2.8 像差係數(Aberration Coefficients) 54

2.2.9 雜項(Miscellaneous) 56

2.3 能量分析 61

2.3.1 能量分布 62

2.3.2 照度 62

2.4 像分析 64

2.4.1 模擬圖像 64

2.4.2 雙目分析 68

2.4.3 計算 68

2.5 其他 69

2.5.1 玻璃和梯度摺射率 69

2.5.2 通用圖錶 70

2.5.3 偏振狀態 71

2.5.4 鍍膜(Coatings) 72

2.5.5 物理光學(Physical Optics) 73

2.6 本章小結 73



第3章 初級像差理論與像差校正 74

3.1 幾何像差與像差錶示方法及像差校正 74

3.1.1 球差 74

3.1.2 慧差 79

3.1.3 像散 85

3.1.4 場麯 89

3.1.5 畸變 95

3.1.6 色差(ColorAberration) 98

3.2 厚透鏡初級像差 103

3.3 薄透鏡初級像差 105

3.4 像差校正和平衡方法 106

3.5 本章小結 106



第4章 ZEMAX基本功能詳解 107

4.1 ZEMAX 3種優化方法 107

4.1.1 優化方法選擇 107

4.1.2 Global Search和Hammer Optimization區彆 108

4.1.3 局部優化(Optimization)缺點 112

4.1.4 全局搜索優勢 112

4.2 ZEMAX評價函數使用方法 114

4.2.1 優化中的術語定義 114

4.2.2 評價函數方程錶達 115

4.2.3 波前優化方法 118

4.2.4 光斑尺寸優化方法 120

4.2.5 角譜半徑優化方法 121

4.3 ZAMAX多重結構使用方法 122

4.3.1 實例一：模擬元件的變化 123

4.3.2 實例二：衍射級次顯示 127

4.3.3 實例三：分光闆模擬 131

4.4 ZAMAX坐標斷點使用方法 137

4.4.1 ZEMAX坐標係 137

4.4.2 自帶坐標斷點使用方法 139

4.4.3 坐標斷點麵使用方法 139

4.4.4 樣例一：鏇轉角度的優化方法 140

4.4.5 樣例二：使用坐標斷點尋找主光綫位置及方嚮 143

4.4.6 樣例三：坐標返迴的使用方法 144

4.5 本章小結 147



第5章 公差分析 148

5.1 公差 148

5.1.1 誤差來源 148

5.1.2 設置公差 149

5.1.3 公差操作數 149

5.2 默認公差的定義 150

5.2.1 錶麵公差 151

5.2.2 元件公差 152

5.3 公差分析3種法則 153

5.3.1 靈敏度分析 153

5.3.2 反轉靈敏度分析 154

5.3.3 濛特卡羅分析 154

5.4 公差過程的使用 157

5.4.1 公差分析的執行 157

5.4.2 雙透鏡的公差分析 160

5.5 本章小結 166



第6章 非序列模式設計 167

6.1 ZEMAX中非序列模型介紹 167

6.1.1 模型類彆 167

6.1.2 麵元反射鏡 168

6.1.3 光源分布 169

6.1.4 棱鏡 172

6.1.5 光綫分束 173

6.1.6 散射 175

6.1.7 衍射光學元件 177

6.1.8 相乾模擬 178

6.1.9 復雜幾何物體創建 179

6.1.10 吸收分析 181

6.2 創建非序列光學係統 182

6.2.1 建立基本係統特性 183

6.2.2 創建反射鏡 185

6.2.3 光源建模 186

6.2.4 鏇轉光源 187

6.2.5 放置探測器 189

6.2.6 跟蹤分析光綫探測器 190

6.2.7 增加凸透鏡 192

6.2.8 光綫跟蹤分析和偏振損耗 194

6.2.9 增加矩形ADAT光縴 195

6.2.10 使用跟隨解定位探測器 198

6.2.11 整個係統光綫追跡 198

6.3 將序列麵改成非序列物體 199

6.3.1 轉變NSC的工具 199

6.3.2 初始結構 200

6.3.3 使用轉換工具 202

6.3.4 插入非序列光源 203

6.3.5 插入探測器物體 205

6.4 模擬混閤式非序列(NSC with Ports) 208

6.4.1 序列/非序列模式 208

6.4.2 建立非序列組件 211

6.4.3 定義多焦透鏡 212

6.4.4 帶狀優化 215

6.4.5 目標局部 216

6.4.6 係統性能 217

6.4.7 運行影像分析性能之優化 218

6.4.8 終設計 219

6.5 優化非序列光學係統 219

6.5.1 Damped Least Squares和Orthogonal Descent 220

6.5.2 建立係統 222

6.5.3 評價函數 223

6.5.4 自由麯麵反射鏡 224

6.5.5 優化 226

6.6 本章小結 228



第7章 基礎設計實例 229

7.1 單透鏡設計 229

7.1.1 ZEMAX序列模式簡介 229

7.1.2 單透鏡係統參數 231

7.1.3 單透鏡初始結構 233

7.1.4 單透鏡的變量與優化目標 235

7.1.5 單透鏡優化結果分析與改進設計 237

7.2 雙膠閤消色差透鏡設計 240

7.2.1 雙膠閤透鏡設計規格參數及係統參數輸入 241

7.2.2 雙膠閤透鏡初始結構 242

7.2.3 設置變量及評價函數 244

7.2.4 優化及像質評價 245

7.2.5 玻璃優化——校正色差 247

7.3 牛頓望遠鏡設計 249

7.3.1 牛頓望遠鏡來源簡介及設計規格 249

7.3.2 牛頓望遠鏡初始結構 251

7.3.3 添加反射鏡及遮攔孔徑 253

7.3.4 修改反射鏡以提高MTF 258

7.4 變焦鏡頭設計 260

7.4.1 變焦鏡頭設計原理介紹 261

7.4.2 變焦鏡頭設計規格及參數輸入 261

7.4.3 多重結構實現變焦 263

7.4.4 變焦鏡頭的優化設置 265

7.5 掃描係統設計 268

7.5.1 掃描係統參數 269

7.5.2 多重結構下的掃描角度設置 273

7.6 本章小結 276



第8章 目視光學係統設計方法 277

8.1 人眼光學係統的創建 277

8.1.1 眼睛概述 277

8.1.2 眼睛模型 277

8.1.3 使用ZEMAX創建人眼模型結構 278

8.2 放大率與視覺 281

8.2.1 近距離物體成像標準 281

8.2.2 小型放大鏡放大率 281

8.3 本章小結 284



第9章 目鏡設計 285

9.1 目鏡介紹 285

設計案例一：惠更斯目鏡 286

設計案例二：冉斯登目鏡 288

設計案例三：凱爾納目鏡 290

設計案例四：RKE目鏡 292

設計案例五：消畸變目鏡 294

設計案例六：對稱式目鏡 297

設計案例七：埃爾弗目鏡 299

設計案例八：西德莫爾目鏡 301

設計案例九：RKE廣角目鏡 304

9.2 目鏡調焦 306

9.3 本章小結 311



0章 顯微鏡設計 312

10.1 技術指標 312

10.1.1 基本係統技術要求 312

10.1.2 分辨率目標和極限 312

10.2 10倍物鏡初始透鏡形式 313

10.2.1 顯微鏡設計步驟 313

10.2.2 物鏡與目鏡的連接 319

10.3 本章小結 322



1章 望遠鏡設計 323

11.1 天文望遠鏡 323

11.1.1 天文望遠鏡設計步驟 323

11.1.2 分辨率與衍射極限 328

11.2 地上望遠鏡 328

11.3 本章小結 334

作者介紹

文摘

序言