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XXXXXXX学院
基于Zemax系列模式的单透镜设计报告题目：
院（系）：
专业班级：
学生姓名：
指导老师：
时间：年月日
一、实验目的
在于像差概念的基础上，了解ZEMAX在光学设计中的使用方法和技巧，通过使用ZEMAX软件设计单透镜来了解一般光学设计的知识和流程，帮助同学们学习建模方法，光束大小，视场，波长，变量，评价函数的设置方法，优化方法，像分析方法等。
二、实验内容
1.设计目标：
设计规格参数：
EPD（入瞳直径）：40mm；
F/#：10；
FFOV（全视场）：10度；
Wavelength（波长）：0.532um；
Material（材料）：BK7；
Best RMS Spot Radius
2.设计步骤：
a)打开zemax软件，调用LDE。
b)透镜光学特性与初始结构参数输入
A、光学特征参数输入
·用General对话框定义孔径
EPD为40mm
radius软件·用field data对话框定义视场
视场的设置：FFOV（全视场）：10度。（即视场角为5度）
·用wavelength 对话框定义工作波长
B、在LDE中输入初始结构参数
·STO面的材料为BK7（直接输入）
在STO面后加入第二面，设置F/#:10，又入瞳直径为40，因此第二面的thickness设置为400，并将其solve type设置为Marginal Ray Height。
至此参数输入基本完毕。
C、变量设定
·将第一面即STO的radius和thickness设置为variable。
D、评价函数的设定
·默认评价函数设定
打开Editors菜单中的Merit Function，进入后打开Tools中的Default Merit Function，设置如下图。
点击OK，Merit Function Editor出现如下：
E、优化
·打开主菜单中Tools，点击Optimization，点击Automatic，如下图所示：
可看到初始MF为0.206，优化后MF为0.065。（MF为系统评价函数值）·优化后单透镜结构参数如下：
Layout如下：
点列图及横向像差（Spt及Ray）：
·优化结果：MF=0.065
存在问题：由结构图可以看出，透镜厚度太厚，不实用，因此需要增加厚底限制条件。
由LDE中可看出，单透镜中的可变参数：两个透镜的曲率半径Radius，两个厚度Thickness及光阑位置。而现在的可变参数：前曲率半径及透镜厚度。
因此，有如下改善方法：离焦、光阑位置改变等。

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