工程光学软件学习指导书.doc

工程光学软件学习指导书 目录 前言：ZEMAX与TracePro简介 第一章：熟悉ZEMAX的操作界面 第二章：ZEMAX设计实例：双透镜的设计 第三章：ZEMAX设计实例：牛顿望远镜的设计 第四章：熟悉TracePro的操作界面 第五章：使用TracePro设计导光管 前言：简介 ZEMAX简介 ZEMAX有三种不同的版本：ZEMAX-SE（标准版本），ZEMAX-XE（扩展版本）和ZEMAX –EE（工程版本）。 ZEMAX能做什么？ ZEMAX是一个用来模拟、分析和辅助设计光学系统的程序。ZEMAX的界面设计得比较容易被使用，稍加练习就能很快地进行交互设计。大部分ZEMAX的功能都用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。本手册提供了ZEMAX中的有关约定的解释，使用步骤的说明以及功能的描述。 ZEMAX不能做什么？ ZEMAX程序或ZEMAX文件都不能教你如何去进行镜头或光学系统的设计。虽然，ZEMAX程序在进行光学系统的设计和分析的时候，可以帮助你做许多事情，但是设计者仍然是你。ZEMAX文件并不是关于光学设计、术语以及方法的教程。ZEMAX的用户可以获得技术上的支持，包括在使用过程中的帮助，但不包括基本的光学设计原理的指导。如果，你在光学设计方面只有很少甚至根本就没有经验，你就需要去熟读有关这方面的许多好书。下表列出了一些（但并非全部）可以帮你学习的书。 最主要的，ZEMAX并不能完全代替工程实践。在一个设计完成之前，必须要一个有资格的工程师对本软件所得的计算结果进行检查，以判断结果是否合理。尤其是，当一个设计结果将被投产并需动用大量资金时，这一点就显得非常重要。检查ZEMAX所得的结果，是工程师的职责，除此以外没有别的选择。 有关镜头设计的参考书 作者 书名 出版社 Bass Handbook of Optics McGraw-Hill Bom ＆ Wolf Principles of Optics Pergamon Press Hecht Optics Addison Wesley Kingslake Lens Design Fundamentals Academic Press Laikin Lens Design，Second Edition Marcel Dekker Mahajan Aberration Theory Mdae Simple SPIE Optical Engineering Press O’Shea Elements of Modern Optical Design John Wiley and Sons Rutten and van Venrooij Telescope Optics Willmann-Bell Smith Modern Optical Engineering McGraw-Hill Smith Modern Lens Design McGraw-Hill Welford Aberrations of Optical Systems Adam Hilger Ltd Welford Useful Optics University of Chicago Press TracePro简介 TracePro是一个实体模型的光学分析软件，用“普适光线追迹”技术来追迹光线，这种技术允许你引入光线到一个模型，而在物体和表面相交处并没有引起额外的损失。在每个交点，个体光线遵从吸收、反射、折射、衍射和散射定律。 当光线在实体中沿不同路径传播时，TracePro跟踪每条光线的光通量。TracePro计算光的吸收、镜面反射及折射、衍射和散射能量。 第一章：熟悉ZEMAX的操作界面 一、学习目的： 熟悉ZEMAX用户界面中的约定。 掌握一些常用窗口操作的快捷方式。 掌握ZEMAX软件中一些常用参数的设定。 二、内容： （1）ZEMAX中的窗口类型。 （2）ZEMAX中主窗口的操作。 （3）ZEMAX中编辑窗口的操作。 （4）ZEMAX中图形窗口的操作。 （5）ZEMAX中文本窗口的操作。 （6）ZEMAX中对话窗的操作。 （7）ZEMAX中的快捷方式。 三、内容步骤： （1）ZEMAX中的窗口类型。 ZEMAX软件有许多不同类型的窗口，每种窗口有不同的目的。 窗口类型有： 主窗口：此窗口包含一块很大的空面积，其上方有标题框、菜单框、工具框等。从菜单框中得到的命令一般来说可作用于当前光学系统的整体。 编辑窗口：ZEMAX软件中有五个不同的编辑器：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、附加数据编辑器。 图形