ZEMAX使用说明书中文.pdf
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1、 序序 言言 ZEMAX 公司目前位于美国的西雅图。ZEMAX是一套著名的光学系统设计软件,由毕业于亚利桑那大学的 Dr.Ken Moore 博士编写,在市场上已经接近 20 年。ZEMAX 软件具有很多特点,比如容易使用,功能强大,价格低廉等等,因此它的市场占有率遥遥领先与其他各种光学设计软件。ZEMAX公司也因此在业界享有良好的口碑。在 2005 年,毕业于英国帝国学院的 Dr.Mark Nicolson 博士也加盟了 ZEMAX 公司,作为技术支持副总裁,为全球的ZEMAX 用户提供更加贴近的服务。几乎每 3 个月,ZEMAX 都会推出新的版本,软件功能非常丰富。作为在中国的唯一授权的技
2、术支持和分销代理公司,光研科学一直努力地用中文手册来更新软件的内容。然而日积月累,新功能的插页已经多不胜数。因此,在 2009 年,公司技术部门决定重新出版新版的 ZEMAX 中文手册。经过一年多的努力,我们终于见到了今天完整的新版 ZEMAX 中文手册。在此,技术部门的工程师功不可没。光研科学自从 2005 年创建以来,秉持踏实的工作态度,坚持把技术作为第一内容提供给国内的用户。我们在全国各地举办培训班,出版光学设计书籍,赞助学校课程教育。光研科学的用户遍及大江南北,甚至远在东南亚和港台的用户,也乐于和南京的光研科学工程人员进行技术交流。在此,我们感谢各地用户对我们的信任和支持。我们也将不断
3、努力,攀登新的技术高峰。祝愿大家万事如意!黄胜弟 董事长/光研科学有限公司 PhotonDesign 光波导设计软件光波导设计软件 光研科学代理的 PhotonDesign 是一套业界公认优秀的光子、光通信、波导光学系列软件!相比其他同类软件,它的优势在于算法更加精准!PhotonDesign 软件具有其他软件无法替代的优势,它向理论和光子仿真界提出了强大的挑战,并且创新地解决了许多问题。通过对各种好的理论打包,将复杂的算法加入到软件中,再加上一个友好的使用界面可以提高客户的工作效率,同时也可以让使用者轻松掌握软件的操作。PhotonDesign 广泛用于光纤通信系统设计和光子器件设计。功能强
4、大,可以满足你的设计需要,包含多个功能模块:FIMMWAVE 高效率的 三维波导搜索引擎 FIMMPROP 双向光学传播工具 CrystalWave 强大的光子晶体 CAD 工具 OmniSim 全方向光子模拟模块 HAROLD-异质结构的激光二极管模块 PICwave 光子 IC 电路模拟 Kallistos 光子器件优化工具 LAS-CAD 固体激光腔体设计软件固体激光腔体设计软件 LASCADTM 是行业内处于主导地位的一个软件包,它提供了介于热学和光学之间的复杂的多物理系统交互分析,这种分析通常用于被称之为热透镜效应的固态光学器件。这种效应的建模和它对光质量的影响以及装置的稳定性和光效
5、率等对于激光共鸣器的分析和最优化是十分必要的。赢得赞誉的 LAS-CAD 程序提供了以上这些所必需的建模工具。LASCAD 提供了:提供了:热学上和结构上的有限元分析 ABCD 高斯光线传播代码 物理光学光束传播代码 计算激光输出功率和光束质量 动态多模分析和调 Q TFCalc 薄膜设计软件薄膜设计软件 TFCalc 功能非常强大,是光学薄膜设计和分析的通用工具。可用于设计各种类型的减反、高反、带通、分光、相位等膜系。支持各种膜系的建模:支持各种膜系的建模:TFCalc 能设计基底双面膜系,单面膜层最多可达 5000 层,支持膜堆公式输入。并可以模拟各种类型的光照:如锥形光束,随机辐射光束等
6、。强大的优化功能:强大的优化功能:可用极值、变分法等方法优化膜系的反射率、透过率、吸收率、相位、椭偏参数等目标。还可以采用针法,只要初始的单层膜就可以自动设计出各种膜系。集成了各种分析功能:集成了各种分析功能:反射率、透过率、吸收率、椭偏参数分析;电场强度分布曲线;膜系反射和透过颜色分析;晶控曲线计算;膜层公差与敏感度分析;良率分析。声明 ZEMAX 是ZEMAX Development Corporation(ZDC)的注册商标。所有商标权益皆受相关法律保护。涉及到的所有其它产品名称和商标分别为它们的拥有者所有。本手册中所提及的软件和参考资料都获相关许可,只有在符合使用许可的条件下才能被使用
7、或复制。本书内容受著作权法保护,本书的简体中文版由ZDC授权光研科学有限公司翻译并发行。光研科学有限公司禁止任何未经本公司授权的以任何形式传播、复制、引用与保存本书及其内容的行为。本书内容是ZEMAX 光学设计软件的官方指导用书,仅用于软件使用的指导。本书不得用作最终设计、生产与加工的依据。任何由于未经验证而将设计投入生产和加工而导致的损失不得要求ZDC以及光研科学有限公司负责。任何修改和错误修正将不会另行通知,请用户自行询问。目录 1 目录目录 第一章 绪论 关于本手册的说明(About this document).35 ZEMAX能做什么?(What does ZEMAX do)?.35
8、 ZEMAX不能做什么?(What doesnt ZEMAX do?).35 学习如何使用ZEMAX(Learning to use ZEMAX).36 系统要求(System requirements).36 多处理器的计算机(Multiple processor computers).36 安装过程(Installation Procedure).36 密钥政策(Policy on the Key).36 支持的定义(Definition of support).36 获得技术支持(Getting technical support).37 错误修正的政策(Policy on bug fi
9、xes).37 第二章 用户界面 引言(Introduction).39 窗口的类型(Types of windows).39 主窗口的操作(Main window operations).39 编辑窗口操作(Editor windows Operations).40 图形窗口操作(Graphic windows Operations).40 使用注释功能(Using the annotation feature).42 使用移动和缩放功能(Using pan and zoom).43 文本窗口操作(Text windows opoerations).43 对话操作(Dialog operat
10、ions).44 取消长时间的计算(Aborting long computations).44 常用快捷键综述(Summary Of useful shortcuts).45 使用Windows剪贴板(Using the Windows clipboard).46 ZEMAX的文件扩展名(文件名后缀)(ZEMAX file types by extension).46 第三章 约定与定义 引言(introduction).49 当前组态(Active configuration).49 角放大率(Angular magnification).49 光瞳分布(Apodization).49 后
11、焦距(Back focal length).49 基面(Cardinal planes).49 主光线(Chief ray).49 坐标轴(Coordinate axes).50 衍射极限(Diffration Limited).50 边缘厚度(Edge thickness).50 有效焦距(Effective focal length).51 入瞳直径(Entrance pupil diameter).51 入瞳位置(Entrance pupil position).51 出瞳直径(Exit pupil diameter).51 出瞳位置(Exit pupil position).51 附加
12、数据(Extra data).51 视场角与物高(Field heights).51 随光阑尺寸漂移(Float by stop size).51 鬼像反射(Ghost reflections).52 2 目录 玻璃(Glasses).52 六边环(Hexapolar rings).52 像空间 F#(Image space F/#).52 像空间数值孔径(Imaqe space numerical apertureNA).52 透镜(镜头)单位(Lens units).52 边缘光线(Marginal ray).52 最大视场(Maximum field).52 非近轴系统(Non-para
13、xial systems).53 非序列光线追迹(Non-sequential ray tracing).53 归一化视场坐标(Normalized field coordinates).53 圆形视场归一化(Radial field normalization).53 矩形视场归一化(Rectangular field normalization).54 归一化光瞳坐标(Normalized pupil coordinates).55 物空间数值孔径(object space numerical aperture).55 参数数据(Parameter data).55 近轴和傍轴光线(Par
14、axial and parabasal rays).55 近轴像高(Paraxial image height).56 近轴放大率(Paraxial magnification).56 近轴工作F#(Paraxial working F/#).56 主波长(Primary wavelength).56 半径(Radii).56 真实传播(Real propagation).56 弧矢与子午(Sagittal and Tangential).57 半直径(Semi-diameters).57 序列光线追迹(Sequential ray tracing).57 特殊字符(Special chara
15、cters).58 斯特利尔数(Strehl ratio).58 表面孔径(Surface apertures).58 系统孔径(System aperture).58 子午面(Tangential).58 厚度(Thickness).58 全反射(Total internal reflection:TIR).58 总长度(Total track).58 单 位(Units).59 渐晕因子(Vignetting factors).59 虚传播(Virtual propagation).60 波长数据(Wavelength data).60 工作F/#(Working F/#).60 第四章
16、文件菜单 新建(NEW).63 打开(Open).63 保存(Save).63 保存为(Save As).63 使用场景文件(Use Session Files).63 备份存档文件(Backup To Archive File).63 恢复存档文件(Restore From Archive File).64 程序模式(Program Mode).65 插入透镜(Insert Lens).65 属性(Preferences).65 地址(Address).66 文件夹(Folders).66 目录 3 图形(Graphics).67 杂项(Miscellaneous).68 编辑(Editor
17、s).69 打印(Printing).70 颜色1-12,颜色13-24(Colors1-12,Colors13-24).71 按钮1-16,按钮17-32,按钮33-48(Button 1-16,Button17-32,Button33-48).71 状态栏(Status Bar).71 退出(Exit).72 最近用的文件(Recently used files).72 第五章 编辑菜单 镜头数据(Lens Data).73 插入和删除表面(Inserting and deleting surfaces).73 面序号显示(The surface number display).73 剪切
18、、复制、粘贴表面数据(Cutting,Copying,and Pasting surface data).73 输入表面注释(Entering surface comments).74 输入半径数据(Entering radii data).74 输入厚度数据(Entering thickness data).74 输入玻璃数据(Entering glass data).74 输入半口径数据(Entering semi-diameter).74 输入二次曲面数据(Entering conic data).74 输入参数数据(Entering parameter data).74 表面特性对话框
19、(The Surface Properties dialog box).74 表面特性类型标签(Surface Properties type tab).75 表面类型(Surface Type).75 表面DLL(Surface DLL).75 表面颜色(Surface Color).75 表面的不透明化(Surface Opacity).75 行颜色(Row Color).75 使该面变为光阑(Make Surface Stop).75 使该面变为全域坐标参考面(Make Surface Global Coordinate Reference).75 表面不能为超半球面(Surface c
20、annot Be Hyperhemispheric).75 忽略此表面(Ignore This Surface).76 表面特性画图标签(Surface properties draw tab).76 隐藏表面的入射光线和出射光线(Hiding ray to surfaces).76 光线跳过此面(Skip Rays To This Surface).76 不画出此面(Do Not Draw This Surface).76 不画出始于此面的边缘(Do Not Draw Edges From This Surface).76 画出局部轴(Draw Local Axis).76 将边缘画作(Dr
21、aw Edge As).76 镜面基底和厚度(Mirror Substrate and Thickness).77 表面特性孔径标签(Surface properties aperture tab).77 孔径类型和其它孔径控制(Aperture type and other aperture controls).77 孔径类型代码和参数(Aperture type codes and parameters).78 非平面上的孔径投影(Aperture projection on non-plan surfaces).78 孔径偏心和跟随(Aperture decenters and pick
22、ups).78 用户定义孔径遮阑(User defined apertures and obscurations).78 UDA 文件格式(The UDA file format).79 UDA 例子(UDA Examples).80 表面特性散射标签(Surface properties scattering tab).82 表面散射设置(Surface scattering settings).82 表面倾斜偏心标签(Surface tiltdecenter tab).82 4 目录 使用坐标返回(Using the Coordinate Return).83 表面物理光学标签(Surfa
23、ce physical optics tab).84 表面镀膜标签(Surface coating tab).84 设置和移除解(Setting and removing Solves).84 设置和移除变量(Setting and removing variables).84 菜单选项(Menu Options).84 编辑(Edit).84 解(Solves).85 视图(View).86 帮助(Help).86 评价函数(Merit Function).86 菜单选项(Menu Options).86 编辑(Edit).86 工具(Tool).87 视图(View).87 帮助(Help
24、).87 多重结构(Multi-Configuration).87 菜单选项(Menu Options).87 编辑(Edit).87 解(Solves).88 工具(Tools).88 视图(View).89 帮助(Help).89 公差数据(Tolerance Data).90 菜单选项(Menu Options).90 编辑(Edit).90 工具(Tool).90 视图(View).91 帮助(Help).91 附加数据(Extra Data).91 菜单选项(Menu Options).91 编辑(Edit).91 解(Sloves).91 工具(Tool).91 视图(View).
25、92 帮助(Help).92 非序列元件(Non-Sequential Components).92 菜单选项(Menu Options).92 编辑(Edit).92 解(Solves).93 误差(Errors).93 探测器(Detectors).93 数据库(Database).94 工具(Tools).94 视图(View).94 帮助(Help).94 撤消、重做、恢复(Undo、Redo、Recover).94 撤销:无(Undo:None).94 撤销:一步记忆撤销(Undo:Memory 1 step).94 撤销:多步存盘撤销(Undo:Disk Multi Step).9
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