zemax非順序系設(shè)計(jì)教程

1、如何創(chuàng)建一個(gè)簡單的非順序系統(tǒng)建立基本系統(tǒng)屬性我們將創(chuàng)造岀一個(gè)帶點(diǎn)光源的非序列系統(tǒng)，拋物面反射鏡和一個(gè)平凸透鏡鏡頭耦合成一個(gè)長方形光管燈, 如下面的布局顯示。我們還將跟蹤分析射線探測器獲得光學(xué)系統(tǒng)中的各點(diǎn)照度分布。下面是我們最終將產(chǎn)生:7： NSC： Shaded ModelUpdate Settings Print Window如果ZEMAX軟件沒有運(yùn)行，啟動(dòng)它默認(rèn)情況下，ZEMAX軟件啟動(dòng)順序/混合模式。 要切換到純非連續(xù)模式，運(yùn)行 ZEMAX軟件，然后點(diǎn)擊 文件“非序列模式。flZEMAX EE 201 34 H:Uech support filesLENS.ZMXEditors Syst

2、em Analysis Tools Reports Macros Extensions Window HelpCtrl+N Ctil+O Ctrl+5MewOperin.Save As.h波長，指定波長0.587微米Wavelength DataUseWavelength pmWeightUseWavelength (pmWeight17 10 587000001r 1310.55000000廠2055000000r3a55000000r is0.55000000廠4|155000000r 16Q55000000rs0.55000000r 17|O.5500iDO00

3、 廠e |55000000r wF廠70.55000000r 190.550000001廠B0.55000000r 2D0.55000000廠9355000000廠21155000000廠0.55000000r 2210.55000000廠U0 55000000廠23155000000h廠門0.55000000r 24|o 55000000Select (J (0.587)Primary：|1wOKCancelSoitHelpSaveLead我們還將在系統(tǒng)設(shè)置單位，SystemGeneral / Unit tab一般組標(biāo)簽如下(默認(rèn))(default).除輻射輻照裝置單位如 Watt.cm -

4、2夕卜，您可以指定光度和能源單位，如lumen.cm -2或joule.cm -2。我們將選擇默認(rèn)為這項(xiàng)工作輻射單位。創(chuàng)建反射按鍵盤上的 插入”(insert )插入幾行非序列編輯器。在設(shè)計(jì)的第一部分，我們將創(chuàng)建一個(gè)由拋物面反射鏡準(zhǔn)直的線光源。然后，我們將在+ Z上放置探測器對象和看光照在探測器上的分布。建立第一個(gè)對象通過拋物面反射鏡。 在編輯器對象1列對象類型”(Object type )雙擊(右擊一下)下, 打開對象的屬性窗口。 根據(jù)類型選項(xiàng)卡類型設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)的表面(Standard Surfauce )，然后單擊確定。在編輯器，請?jiān)跇?biāo)準(zhǔn)表面對象相應(yīng)的地方列下列參數(shù)。 看到標(biāo)題列，顯示所需參

5、數(shù)的名稱。對于某些參數(shù)，您可能需要滾動(dòng)到編輯器的右方以Material:MirrorRadius:100Conic:-1 （parabola 拋物線）Max Aper:Min Aper:15020 （center hole in the reflector在反射中心孔）所有其他參數(shù)缺省耕 Non-Sequential Component EditorEdit Solves Errors Detectors Database HelpOhj act TypeRadiusConicMs A1Standard Sur -100.000-1.0002Hull Object一3Hull Cb您可以通過

6、分析 布局” NSC三維布局菜單，或NSC陰影模型（分析布局”NSC陰影模型）打開NSC 三維布局，看看反射鏡樣子。創(chuàng)建源更改對象# 2類型（目前是空對象），在編輯器第 2行重復(fù)前面的步驟并在屬性窗口選擇線光源（SourceFilament ）。fll Object 2 Properties區(qū)IType.Coating/Scatlering Bulk Scattering GRIN Diffraction 5oufces Null ObjectData File：廠 User DefineiUlJA Scale:Opacity;Obj Color.Rav# ColonFi ectangulac

7、 VolumeRectargular Volume StalirgSlideSource DiodeSounce DLLSou忙電 Ellipsei Source FilamentConsider ObiectsSource File Source Gaussian S ource Point Source RadiKSounce Rd?Source RectangleUse Consider Objects When SplittingRavs Ignore This ObjectI Object is A DetectoTDo Not Draw Object“ Fast R ay T ra

8、ce CSlow Update)Frevtous ObiectNet ObjectU 淀 Global XyZ Flotation OrderShow As:alse Color (Flux)D 閔啊 Local AwisKCancelHelp我們要把線光源放在在拋物反射面的焦點(diǎn)處以使光束準(zhǔn)直平行。燈絲線圈有10匝，總長度為20毫米,轉(zhuǎn)彎半徑為5毫米fl 1: NSC 3D Layout Z = 0 1578, Y - 7.999匚|上 |區(qū)Update Settings Print WindowZoom為在編輯器中輸入光源相應(yīng)參數(shù)：Z position: 50 (focus of the p

9、arabolic reflector)# Layout Rays 20# Analysis Rays 5000000Length: 20Radius 5Turns 10按一下更新NSC 3D按鈕更新三維布局fl 1: NSC 3D Layout Z 113.3, Y = 5.793布局顯示從燈源絲產(chǎn)生的 20射線，如# Layout Rays 參數(shù)指定光線數(shù)。旋轉(zhuǎn)源光源沿Z軸是定向的，但假設(shè)我們希望它的方向沿X軸，我們就需要繞Y軸旋轉(zhuǎn)光源90度。在（tilt aboutY）參數(shù)輸入90。默認(rèn)YZ平面視圖顯示燈絲定向沿 X軸，但是，XZ平面視圖顯示燈絲是+ X軸延伸。 為了旋轉(zhuǎn)布局，在 布局設(shè)置

10、窗口布局菜單（單擊設(shè)置 click Settings in the Layout menu）改變布局視圖角度。 您還可以通過按下鍵盤上的上下左右或 Page Up and Page Down來旋轉(zhuǎn)繪圖。L1: NSC 3D Layout Z = 50.4, Y = O.B923口問區(qū)NSC 3D Layout Diagram SettrngFletch Ray$ Split RaysScattw R那Use PclaiizationSuppress FrameConfiguratioin:| Current丁 |Cakir R ays By;(SourcesScale Factor;|OrQO

11、OOOOR option X;looooooRotation Y:|0.000000RolationZ:190.000000Offset K|0.000000Off set Yl10.000000Offset Z：|C-000000口回岡Filter;RaJ Database: noneOKCancelSaveLoadResetHelpfil 1: NSC 3D Layout離心的原因是因?yàn)樵撮L絲的旋轉(zhuǎn)軸是不是在對象的中心而是在最后。為了事燈絲源的中心在 X軸，請?jiān)赬位置列輸入-10。更新的布局，現(xiàn)在將顯示燈絲位置和方向放置一個(gè)探測器下一步是在離光源一定距離放置探測器，以研究光照在該位置輻射分

12、布。請?jiān)诘谌芯庉嬈髦蟹胖玫奶綔y器整流器”（Detector Rect ），并輸入以下參數(shù)第三對象，方法如前面所說。Z position:800不要輸入單詞 空白”,Material: Blank (do not type the word Blank but leave the cell empty 讓它空置)X Half Width: 150Y Half Width: 150# X Pixels: 150# Y Pixels: 150Color: 1 (detector displays inverse greyscale探測器顯示反轉(zhuǎn)灰度 )所有其他參數(shù)為默認(rèn)該YZ平面顯示（默認(rèn)布局）觀

13、察到的布局顯示射線穿過探測器，該探測器完全透明的，因?yàn)檫@種探測器材料是空氣（編輯器中的探測 器材料空白）。跟蹤分析射線的掬y器要看到在探測器的光強(qiáng)，我們需要通過點(diǎn)擊分析 探測器 檢測器查看器(Analysis Detectors Detector Viewer )f J 3: Detector Viewer X 39.6, Y - 32.58(TP,XUpdate Settings Print Wirwfow Tex t Zoom0,E0E+0000 00E + O000 00E + 0000 a 00 E + (3000 00 E 4 0000-BEf000 o i esE + ooe0,B

14、GE+00 00E + 0000 0QE+ 0000 00E+000口 W TEC T口區(qū) THIA GE rNCDH ER EN T 工 RR RO T ANlCSTHU RIX： LBETECTCIR 3. NECG SURFRCE L ISIZE 30(3,000 U X 300.QBO H NILLIhETERS. PIXELS 150 II X ISO H. TOTAL HITS = 0 PERK ZPPRDIRUCE : 0 . OPPEE 4-GGO URTTS/C：H：ETOTFIL PailElR；血，D02)BE+OD0 kJRHS你會(huì)發(fā)現(xiàn)，探測器查看器總功率為零的空白，即

15、使我們看到射線已經(jīng)到達(dá)探測器。原因是因?yàn)椴季趾吞綔y器探測器的光線追蹤是分開的。我們需要跟蹤分析光線(# Analysis Rays)到探測器上以得到結(jié)果。該追溯到探測器中的射線數(shù)在線光源編輯器中參數(shù)列年分析的射線”(“# Analysis Rays)被指定，這通常是一個(gè)很大的數(shù)字：在這種情況下500.00萬。記住，布局射線不影響探測器瀏覽器的結(jié)果，只有分析射線才影響。要追跡分析射線(“# Analysis Rays)到探測器，打開探測器控制窗口下的分析測器控制。(AnalysisDetectorsRay Trace / Detector Control)“探測器”光線跟蹤/檢Rl Detect

16、or Control Surface 1fnlfx永遠(yuǎn)記住按清除檢測按鈕清除探測器，如果你不希望添加從以前的跟蹤結(jié)果到下一次追跡。按清除探測器然后追跡按鈕然后退岀。該探測器瀏覽器將顯示輻射分布，展示了絲源造成的熱點(diǎn)。31： Detector ViewerUpdate Settings Print Window Text ZoomDETE匚丁口斤 LMRDE :工N匚DHEREMT IRRRniFlN匚E1.79E-0031.H3E-B031.2EE-0G3S.93E-O0H7,1峠E-00峠S.36E-00M1.79E-O0M0.00E+000THU RUG IB 爼貼: T _ L * !如

17、果你的檢測器樣子不同，打開檢測器設(shè)置窗口，并確保設(shè)置如下。您還可以在NSC陰影示范布局中通過選擇最后的分析顏色的像素”(Color pixels by last analysis中的設(shè)置選項(xiàng)看到檢測微量選擇，在的結(jié)果。添加普萊凸透鏡現(xiàn)在，我們有一個(gè)光源和反射鏡，我們將增加一個(gè)折射 普萊諾一一凸透鏡鏡頭在檢測器右方10mm 處（+ ?） 在檢測器后的編輯器中插入一行后，并符合以下參數(shù)的類型標(biāo)準(zhǔn)鏡頭值。Ref Object:3Z Position: 10Material: N-BK7Radius 1: 300Clear 1: 150Edge 1: 150Thickness: 70Clear 2:

18、150更新的三維布局注意我們引用探測器鏡頭的位置是通過輸入的參考對象列Ref Object的值3，并規(guī)定Z位置的值為10實(shí)現(xiàn)，而不是參照全局頂點(diǎn)（參考對象 Ref Object = 0），并指定Z位置參數(shù)810毫米實(shí)現(xiàn)。以 探測器為參照定位鏡頭，鏡頭將永遠(yuǎn)是在探測器的右方10毫米（+?）而不論探測器的位置。這就是相對的對象位置在非連續(xù)模式中指定。要了解聚焦光束的情況，另設(shè)探測器在標(biāo)準(zhǔn)鏡頭右方650毫米處（+ z ），參數(shù)如下。Ref Object: 4Z position: 650Material: BlankX Half Width:100Y Half Width: 100# X Pixel

19、s: 150# Y Pixels: 150Color: 1所有其他參數(shù)：默認(rèn)Min Plot Scale：射線跟蹤分析和會(huì)極化損失打開另一個(gè)探測器查看窗口，使檢測器的設(shè)置如通過單擊分析 AnalysisDetectorsDetector Viewer下。Detector ViewerSuifoce:DetectorShow As:Row/Column:ZPIaneiScale:Smoathirig:Show Data:Ray D atabase:Filter：Max Plot Scale:現(xiàn)在，我們已經(jīng)準(zhǔn)備好跟蹤分析射線探測器了。因?yàn)镹 - BK7鏡頭是沒有鍍膜的，我們需要考慮它的反射損失(菲

20、涅爾反射)，因而需要在Detector Control窗口選擇啟用 使用兩極分化(Use Polarization )（請注意，我們無法在此時(shí)間分裂射線， 所以我們考慮了反射損失，但反射的能量沒有得到傳播。 點(diǎn)擊SplitRays 將創(chuàng)建子射線帶走反射的能量。）現(xiàn)在在檢測器查看器報(bào)告中的總功率說明鏡頭的反射損失和大量的體吸收。添加一個(gè)矩形ADAT光纖在編輯器中添加Rectangular Volume object矩形對象卷后，5號探測器，具有以下參數(shù):Ref Object: -1 （使用相對對象作為 Rectangular Volume 的參考）Z position: 20Material:

21、AcrylicX1 Half Width 70Y1 Half Width: 70Z length: 2000X2 Half Width: 70Y2 Half Width: 70所有其他參數(shù)：默認(rèn)當(dāng)輸入壓克力材料類型，您可能會(huì)收到以下消息。單擊是，ZEMAX軟件將添加有丙烯酸材料的文件到玻璃目錄。這一次，我們確定了參考對象（Ref Object ）的參數(shù)為-1，這代表了編輯器前一個(gè)對象（比如對象#5 ）。這和在上述列鍵入?yún)?shù) 5等效。在編輯器中對同一個(gè)或不同一個(gè)非序列的復(fù)制或粘貼時(shí)，用負(fù)數(shù)指定相對參考對象時(shí)是非常有用的。另一探測器對象（Detector Rect ） # 7，其具有以下參數(shù)。Re

22、f Object:-1 （使用相對對象 Rectangular VolumeI作為參考）Z position: 0 （這個(gè)量我們以后再賦值）Material: AbsorbX Half Width: 100Y Half Width: 100# X Pixels: 150# Y Pixels: 150顏色：1所有其他參數(shù)默認(rèn)弟 1 Non-Sequential Component rditorEdit Sokes Errors Detedzors Oatabese HelpObj set TypeY PositionZ PositrionTilt About XA1Standard Sur -o

23、.oco0.0000. ooc2Source Filam.-o.ocoSO.0000.0003Detector Rect0. 000800.0000.0004Standard Lens0.000io.ooa0.00 口5Detector R臺u匸0. QOO650.0000.0006Re cazigul ar .0. 00020.0000.00 口1Defector Rect0. 0000.0000.00 口 SB)使用PICKUP解決的位置，探測器更新三維布局后將顯示如下布局明顯顯示，該材料的類型設(shè)置為吸收后使探測器的不透明，而不是透明的由于我們所引用的檢測器#7以Rectangular V

24、olume作為參考，并設(shè)置Z位置為0 ,所以該探測器是位于的矩形光管前表面。我們希望把這個(gè)探測器放置在矩形光管右方10毫米處（+ ?），因此Z位置值應(yīng)取2010年毫米（矩形右方 10mm ）。如果我們改變矩形光管Rectangular Volume 厚度為不同的值，探測器# 7的Z位置也應(yīng)有所改變。為方便，不在編輯器中輸入值2010，我們將為探測器的 Z位置設(shè)置“Pickup solve ”。然后，不管對象6的厚度為何值，對象 7的Z位置值會(huì)自動(dòng)相對于#6加10。雙擊或右鍵點(diǎn)擊對象#7的Z Position 編輯器，打開該窗口4) Non-Sequential Component Fditor

25、匚叵XEdit Solves Errors Detedtors Database HelpObj act TypeY PositionZ PositrionTilt About XA1Standard Sur -o.oco0.0000. 0002Source Filan.-0.000SO.0000.0003Detector Rect0. 000800.0000.0004Standard Lens0.000丄口 一 口皿0.00 口5Detector0. 000650.0000.00 口6Re g ajigul ar .0. DOO20.0000.00 口1Defector RestD. 000

26、0.0000.000V鍵入下面的參數(shù)Z position solve on object 7參數(shù)# 0在非序列元件編輯器對應(yīng)的material ”一欄，所以對于 Rectangular Volume 對象，參數(shù)# 3對應(yīng)為 “Z Length ”。口回按OK后，一個(gè)字母“P在參數(shù)旁邊出現(xiàn)。Cl Non-Sequential Component EditorEditSolves Errors Detectors Database HelpObj set TypeY PositrionZ PositionTilt About KA1Stjandard Sur, , 000 ,0000 JOOOZSource,0, 000SOL 0 000,0003Detector Reet0, 000800.000 ,0004Standard L ens0, 000lO.OOO0.0005Detector Rect0.000eso.0000.000ERe ct angul ar -. ooa20.0000.0007Detector Rect.0.000010.000P0.000V射線追蹤整個(gè)系