zemax非序列设计实例教程

### zemax非序列设计实例教程 #### 一、概述 本教程旨在介绍如何利用Zemax软件进行非序列光学系统的设计，特别关注于构建一个包含点光源、抛物面反射镜和平凸透镜耦合到矩形光导管的简单非序列系统。教程详细介绍了设置系统属性、创建和调整非序列组件的过程，并展示了如何通过追踪分析光线来获取系统中各点的照度分布。 #### 二、创建非序列系统的基本步骤 ##### 1. 设置系统模式 - **启动Zemax**：如果Zemax尚未启动，请先启动该软件。 - **进入非序列模式**：默认情况下，Zemax启动时处于顺序/混合模式。要切换至纯非序列模式，请打开Zemax后点击“文件 > 非序列模式”。 **提示**：在纯非序列模式下，编辑器窗口的标题栏会显示“非序列组件编辑器”，而非连续模式下的“镜头数据编辑器”。 ##### 2. 设置系统参数 - **设定波长**：为了本次练习，我们需要设置系统波长。这可以通过点击“系统 > 波长”并在弹出的对话框中输入波长值完成。例如，本例中设置波长为0.587微米。 - **设置单位**：在“系统 > 通用/单位”选项卡中设置单位。通常采用默认设置即可，但也可以根据需要自定义单位，如辐射强度单位（瓦特/平方厘米）、光强单位（流明/平方厘米）或能量单位（焦耳/平方厘米）。 ##### 3. 创建非序列组件 - **创建抛物面反射镜**：在非序列组件编辑器中添加新行，并双击第一行的“对象类型”列，选择抛物面反射镜作为第一个组件。 - **添加点光源**：在反射镜之后，添加一个点光源。点光源可以是位于反射镜焦点位置的线光源，这样可以确保光线被准直。 - **添加平凸透镜**：接下来，向系统中添加一个平凸透镜。通过调整透镜的位置和曲率半径，可以使光线聚焦到矩形光导管的入口处。 - **添加矩形光导管**：在系统的末端添加一个矩形光导管。这一步骤是为了模拟实际应用中的光束整形过程。 ##### 4. 跟踪光线并分析结果 - **跟踪分析光线**：利用Zemax的光线追踪功能，可以在系统中跟踪光线路径。这有助于理解光线如何从光源传播到最终的探测器。 - **获取照度分布**：通过放置探测器对象在系统的关键位置，可以获得不同位置的照度分布图。这些数据对于评估系统的性能至关重要。 #### 三、详细操作指南 ##### 1. 切换至非序列模式 - 打开Zemax软件。 - 点击“文件 > 非序列模式”。 - 观察窗口标题的变化。 ##### 2. 设置系统参数 - 点击“系统 > 波长”，输入0.587微米。 - 在“系统 > 通用/单位”选项卡中确认单位设置。 ##### 3. 创建非序列组件 - 在非序列组件编辑器中添加新行。 - 双击第一行的“对象类型”列，选择抛物面反射镜。 - 添加点光源并放置在反射镜焦点位置。 - 添加平凸透镜并调整位置。 - 添加矩形光导管作为系统的最后一个组件。 ##### 4. 分析结果 - 在关键位置放置探测器对象。 - 进行光线追踪。 - 分析各探测器上的照度分布。 通过以上步骤，您可以成功地在Zemax中构建一个包含点光源、抛物面反射镜和平凸透镜耦合到矩形光导管的非序列系统。这不仅有助于理解非序列设计的基本概念和技术，还能让您熟悉Zemax软件中非序列模式的操作流程，从而为更复杂的系统设计打下坚实的基础。