Zemax光学设计--单个非球面准直透镜的设计

发布网友发布时间：2024-09-27 21:16

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热心网友时间：2024-10-06 09:11

设计要求：需设计一个单个非球面准直透镜，确保焦距为9mm，通光孔径为4mm，工作在可见光波段，并要求准直后的发散角小于2mrad。

通过ZEMAX仿真系统实现设计。首先，建立模型，在孔径类型中选择“Entrance Pupil Diameter”，输入4作为参数，并启用Afocal Image Space模式以直接读取光束准直后的发散角度大小，单位为mrad。在Field Data中，选择“Object Height”，输入0，以对有限远的物点进行准直。在波长设定对话框中，加入三个可见光波长，即F，d，C，为后续分析提供数据基础。透镜的前、后表面设置为“Even Asphere”，偶次非球面设计，确保镜片性能满足要求。查看初始2D布局，了解设计初步状态。

优化设计，打开MFE工具，选择默认的评价函数构成为“RMS+Wavefront+Centroid”，评价函数参数设置为“Rings”为3，“Arms”为6。增加操作数以控制系统焦距、最小玻璃边缘厚度和最小玻璃中心厚度。透镜的两个半径、透镜厚度和Conic值设置为变量，以便于优化调整。点击OPT开始优化过程，检查优化后的2D布局和点列图，以评估设计效果。优化结果显示，RMS Radius为1.468mrad，小于设计要求的2mrad，符合预期标准。进一步调整参数，增加+0.3mm和-0.3mm两个像高，再次优化，查看优化后的2D布局和点列图。再次优化后，RMS Radius均保持在小于2mrad的范围内，完全满足设计要求。