工程光学仿真实验报告_系统工程仿真实验报告
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工程光学仿真实验报告
实验者：39172211----汪汝亮
39172213----范
博 39172212----陈文俊
【实验目的】
学习使用光学系统仿真设计软件 ZEMAX，利用该仿真设计软件掌握光学系统设计、光线追踪、像质评价、系统成型及仿真再现等基本应用方法。
【实验设备】
ZEMAX软件
【实验内容】
1.ZEMAX功能、界面及数据输入的演示。
2.单镜片、双镜片、牛顿望远镜的设计实现。
【实验步骤及数据处理】
1.单镜片
运行ZEMAX软件，按要求输入3个波长，在STO后插入一个面。输入STO的材质BK7，孔径大小以及厚度。再输入第一面及第二面镜的曲率半径100及-100.选中analysis 中的fans，得到图形如下
矫正defocus,得到图形如下
定义评价函数
最佳设计如下图
Spot Diagram
Focal Shift
OPD双镜片
叫出课程1的LDE，在STO后插入一个镜片，定义第一面、第二面镜材质分别为BK7和SF1，优化，叫出Chromatic Focus Shift，更改diameter,STO的thickne。得到下图 Focal Shift
Ray Fan Curve
2D Layout
改变STO的Thickne得如下图
Field Curvature牛顿望远镜
在STO的thickne中输入-1000，curvature中键入-2000，GLASS为MIRROR，aperture为200，波长选用0.550，观察spot diagram，如下图
Airy Disk
定义抛物面镜
在反射镜后放一个折镜fold mirror,把STO的thickne改为-800，结果如下图
在imagine plane前插一个dummy surface，3Dlay out 结果如下
在STO前插入一个surface，使其thickne为900，Aperture Type 为“Circular Obscuration”,Max Radius键入40，3Dlay out 观察结果如下
【思考题解答】
1.当前常用的光学设计软件有ZEMAX、CODE V、OSLO、ASAP等等。2.用ZEMAX进行光学设计的主要步骤：（1）新建镜头；（2）调用镜头；
（3）光路计算与优化计算；（4）像质评价。
【实验心得体会】
通过这次试验，我第一次接触了光学设计软件ZEMAX，并通过阅读实验指导书，自主完成了指导书上的仿真实验任务。虽然，仅仅通过这一次的ZEMAX仿真实验并不能使我们掌握该软件的使用，但是有了这次的接触，在以后的学习生活中再接触到这种软件就不会感到陌生了。
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