zemax教程-第十三章表面類型

第十三章表面類§1簡(jiǎn)ZEMAX模擬了許多種類型的光學(xué)元件包括常規(guī)的球面玻璃表面，正非球面，環(huán)帶，柱面等。ZEMAX還可以模擬諸如衍射光柵薄”因?yàn)閆EMAX支持大量的表面類型用常用的電子表格形式安排用射階數(shù)”一列就沒(méi)什么必要。為了使用戶界面盡可能不顯得亂，ZEMAX使用了不同的類型界面以便定義某一種類型的表面時(shí)，§2參數(shù)數(shù)，，為參數(shù)，且被稱為參數(shù)1，參數(shù)2，等等。類型的不同而改變意思。例如偶次非球面”表面類型用參數(shù)1類型不會(huì)同時(shí)在同一個(gè)面上使用。數(shù)據(jù)的共享性簡(jiǎn)化了ZEMAX界面也減少了運(yùn)行程序時(shí)所要反而會(huì)使ZEMAX用起來(lái)變得麻煩呢？回答是否定的，因?yàn)閆EMAX當(dāng)你將一個(gè)表面從“標(biāo)準(zhǔn)的”改成其他的表面類型后，ZEMAX自動(dòng)改變參數(shù)列的列頭以使你知道你對(duì)表面上的每一個(gè)參數(shù)作了什么的。如果當(dāng)前的面并沒(méi)有使用參數(shù)列，列頭會(huì)顯示“used”和列序數(shù)。要獲得的有關(guān)鏡片數(shù)據(jù)編輯的信息，參考“編輯菜單”一章?！?特別數(shù)ZEMAX-EE支持無(wú)法只用八個(gè)參數(shù)值來(lái)描述的表面。例如，二元1“binary1）有200個(gè)附加的數(shù)字才能表示。這將要求一張很大的電子表格，因EditorZEMAX模擬平面，球面和圓錐面，所有這些表面類型都集中在標(biāo)準(zhǔn)面形下。雙擊“SurfaceType”列，可選擇其他的表面模型。外，ZEMAX還支持多種不同類型的表面?！?.1用戶自定義表不管ZEMAX加入了多少表面總是會(huì)有那么一些時(shí)候需要另外一所需要的表面類型ZEMAX中還沒(méi)有，用“用戶自定義”表面加進(jìn)新然后將此軟件動(dòng)態(tài)地到ZEMAX中?；蚰芰?，請(qǐng)與FSI公司聯(lián)系開發(fā)一種客戶表面以滿足你的要求。FSI§4.2內(nèi)含表ZEMAX中所建立的內(nèi)含表面類型可由下表給出。有SE，XE和EE標(biāo)志的各列表示了可在ZEMAX三種版本中的應(yīng)用可能性(Y代表可能,N代表不可能)表面類型表面類描述標(biāo)準(zhǔn)包括平面，球面和圓錐YYY偶次非球標(biāo)準(zhǔn)面加上非球面多項(xiàng)式Y(jié)YY奇次非球標(biāo)準(zhǔn)面加上非球面多項(xiàng)式Y(jié)YY近軸薄透鏡表面，有理想特YYY近軸XY軸有不同規(guī)格的薄鏡YYY環(huán)圓錐曲面和非球面環(huán)形YYY雙圓錐曲X和Y軸有獨(dú)立的圓錐系YYY環(huán)形光錐形環(huán)帶上的規(guī)則光YYY立方樣8個(gè)點(diǎn)上旋轉(zhuǎn)對(duì)YYYⅠ型全息兩點(diǎn)光學(xué)構(gòu)造全息YYYⅡ型全息兩點(diǎn)光學(xué)構(gòu)造全息YYY坐標(biāo)斷允許旋轉(zhuǎn)和偏YYY多項(xiàng)YYY菲涅耳有折光能力的平面表YYYABCDYYY另類選擇另一個(gè)解的標(biāo)準(zhǔn)YYY衍射光柵在標(biāo)準(zhǔn)面上刻有規(guī)則光柵YYY共軛定義使兩個(gè)點(diǎn)上具有理YYY傾斜定義一個(gè)不改變坐標(biāo)系YYY不規(guī)則YYY梯度折射率面有徑向折射梯度的介質(zhì)NYY梯度折射率面有徑向折射梯度的介質(zhì)NYY梯度折射率面有徑向和軸向折射梯度NYY梯度折射率面NYY梯度折射率面具有色散模擬的有徑向NYYY梯度折射率面GradientLens公司色散模擬的有徑向折射梯度的介NYYY梯度折射率面球形梯度折射率模NYYY梯度折射率面有色散模擬的軸向梯度NYYY梯度折射率面有NSGSELFOC透鏡色散模擬的徑向梯度折射率的NYYY梯度折射率面有色散模擬的Y梯度折射NYY澤尼克矢高用36個(gè)澤尼克多項(xiàng)式定NNY表面類描述澤尼克相位用36個(gè)澤尼克標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)NNY擴(kuò)展多項(xiàng)式NNY二元光學(xué)面用189項(xiàng)多項(xiàng)式定義相NNY二元光學(xué)面用徑向多項(xiàng)式定義相NNY擴(kuò)展立方旋轉(zhuǎn)對(duì)稱最多可適合198NNY擴(kuò)展非球用戶自定義的徑向多項(xiàng)NNY擴(kuò)展的奇次非球用戶自定義徑向的奇次NNYVLS光光柵表面的刻條間隔可變NNY橢圓光有非球面項(xiàng)的橢圓光NNY超級(jí)圓錐曲有快速收斂的超級(jí)圓錐NNY擴(kuò)展的菲涅爾在多項(xiàng)式面上的多項(xiàng)式NNY網(wǎng)格矢高表面形狀用網(wǎng)格點(diǎn)描NNY網(wǎng)格相位表面相位用網(wǎng)格點(diǎn)描NNY廣義的菲涅爾在非球面的基底上用X,YNNY周期面NNY環(huán)狀全息在環(huán)狀基底上用兩點(diǎn)光NNYJONES矩陣校正偏振狀態(tài)的JONESNNY大氣折射通過(guò)地球大氣時(shí)所產(chǎn)生NNY環(huán)帶平用深度可變的環(huán)帶構(gòu)成NNY用戶自定義用任一用戶自定義的函透射或表面的梯度折射性質(zhì)NNY§5標(biāo)準(zhǔn)在當(dāng)前的軸上位置。ZEMAX將平面看作是球面的一種情形（半徑111(1k)c2r無(wú)窮大的球面，圓錐面也是一種特殊的球面。標(biāo)準(zhǔn)面的子午或者z坐標(biāo)，由下式給出其中，c為曲率（半徑所對(duì)應(yīng)的r是以透鏡長(zhǎng)度單位為單位的徑向坐標(biāo)，k為圓錐系數(shù)。圓錐系數(shù)對(duì)于雙曲線小于–1，對(duì)于拋物線為–1，對(duì)于橢圓為–1到0之間，對(duì)于球面為0?？蓞⒖肌昂?jiǎn)介”和圓錐系數(shù)，如果a是長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度，b是短半軸長(zhǎng)度，則有：21Rb2 a2b2k

§6偶次非球述非球面。模型使用基本的曲率半徑和圓錐曲面。表面的矢高由下r111(1給出ZEMAX按要求計(jì)算r，以追跡通過(guò)表面的光線。這八個(gè)系數(shù)在相應(yīng)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)12345678§7奇次非球的奇次冪和偶次冪。這個(gè)名字容易令人誤解，但不管怎樣，對(duì)于由111(1k)c2r

3r

5r

6r

7r

8r1234567812345678字。ZEMAX按要求計(jì)算r，以追跡通過(guò)表面的光線。這八個(gè)系數(shù)相應(yīng)的參數(shù)格中輸入，如下表所示。ZEMAX追跡通過(guò)表面的光線，參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)12345678§8近軸表如果焦距定為1那么所有的以微米為單位的像差數(shù)（如光線圖）持系統(tǒng)在折射率不為1的介質(zhì)內(nèi)成像此焦距也應(yīng)該是在空氣（折射率為1）測(cè)量所得。近軸表面形狀為平面。參數(shù)參數(shù)2-焦參數(shù)參數(shù)2-焦未被使§9近軸XY表近軸XY表面類型與近軸表面類似，不同點(diǎn)是其光學(xué)光焦度可在定義近軸XY表面時(shí)需要提供兩個(gè)參數(shù)：X屈光度，Y屈光度。近軸XY表面形狀為平面。參數(shù)參數(shù)參數(shù)3-參數(shù)參數(shù)參數(shù)3-X屈光Y屈光未被使§10環(huán)形表環(huán)形表面的形成是通過(guò)定義一個(gè)Y-Z平面的曲率，然后將此曲率繞一條平行于Y軸并與Z軸相交的軸線旋轉(zhuǎn)。環(huán)形的定義用到z 1(1k)c2yY-Z平面的基本曲率半徑，以及一個(gè)圓錐系數(shù)和多項(xiàng)式非球面系數(shù)Y-Z平面的曲線由下式得到一項(xiàng)，而且坐標(biāo)表達(dá)式為y，而不是r。然后曲率繞一個(gè)離頂點(diǎn)為R的軸線軸旋轉(zhuǎn)。距離R指的是旋轉(zhuǎn)半徑，可以是正的，也可以是負(fù)在Y-Z面上的曲率半徑由與標(biāo)準(zhǔn)面相同的電子表格編輯中的同一列指定。旋轉(zhuǎn)半徑在第1列參數(shù)設(shè)定。模擬一個(gè)X方向上為平面的柱形鏡片，可輸入一個(gè)很大的旋轉(zhuǎn)半徑，也可只輸入0，ZEMAX會(huì)注意如果Y-Z半徑被設(shè)為無(wú)窮大，可以用來(lái)描述一個(gè)只在X方向上有光焦度，而Y方向上沒(méi)有光焦度的表面，因此，柱面可按任何如果X方向上要求有非球面系數(shù)，則先將帶有兩個(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面繞環(huán)面旋轉(zhuǎn)，再繞Z軸旋轉(zhuǎn)。如果在XY方向上要求有不同的非球面，參考本章中提到的“雙圓錐曲面多項(xiàng)式”和“擴(kuò)展多項(xiàng)式參1參數(shù)參數(shù)參參1參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參81234567§11雙圓錐表雙圓錐表面與環(huán)形表面類似，不同點(diǎn)在于XY方向的圓錐系數(shù)和基本半徑有可能不同。雙圓錐表面允許對(duì)Rx，Ry，KxKy直接1111(1k)c2x2(1k)c2y

x2cyy,y其中

cx

1,c

1yy雙圓錐面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)3-Rk未被使 環(huán)形光柵條Y-Z平面的曲線來(lái)進(jìn)行，然后繞軸旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸與Y軸平行，與Z軸相交。環(huán)形光柵的定義需要一個(gè)Y-Z面的基本曲率半徑，和一個(gè)1111(1k)c2y此曲線與標(biāo)準(zhǔn)面的矢高公式類似，不同點(diǎn)為坐標(biāo)表示用Y來(lái)表示，而不是r。然后將此曲率從頂點(diǎn)繞一離頂點(diǎn)距離為R的軸旋轉(zhuǎn)。在Y-Z面上的曲率半徑由與標(biāo)準(zhǔn)面相同的電子表格編輯中的同一列指定。旋轉(zhuǎn)半徑在第1列參數(shù)設(shè)定。模擬一個(gè)X方向上扁平的柱形鏡片，可輸入一個(gè)大的半徑變化量，也可只輸入0，ZEMAX會(huì)把在參數(shù)列的第2和第3列中指定。光柵的線條與X軸是平行的，當(dāng)環(huán)形光柵面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)4-旋轉(zhuǎn)半光柵刻衍射級(jí)未被使§13立方樣條表間的距離。這八個(gè)值表現(xiàn)了該面在1/8，2/8，直到8/8半口徑處的矢，如果這八個(gè)點(diǎn)只提供了極度粗糙的采樣，或者如果頂點(diǎn)的尖立方樣條表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)高高高高高高高高§14Ⅰ型全息也可以是反射鏡面，它表示全息元件被用作反射。全息元件本身n(r'0r'r)

n(r0rr其中，n是在光線交點(diǎn)處垂直于全息元件表面的單位矢量r是沿著第一個(gè)結(jié)構(gòu)光束的單位矢量，rr是沿著第二個(gè)結(jié)構(gòu)光束的單位矢量，rr′是沿著入射讀出光束的單位矢量，r0′是折射光， 和 ‘分別是結(jié)構(gòu)波長(zhǎng)和反饋波長(zhǎng)m是衍射階數(shù)m0意味著光線是沒(méi)有偏離的而m的其他整數(shù)值都表示有較高的衍射階數(shù)這里使用的符號(hào)是從lfor mgrAberrationsfOpticalSystms（1986）這本書 來(lái)的對(duì)全息元件進(jìn)行建模要求了解其中的特性但這已經(jīng)超出了本手冊(cè)的范圍，建議用戶在使用此特性前，參考lford的書，或者其他的一些參考書。是以全息面頂點(diǎn)的坐標(biāo)為原點(diǎn)來(lái)定義的，其單位為當(dāng)前系統(tǒng)的Ⅰ型全息面的參數(shù)定參1參2參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)’M§15Ⅱ型全息§16坐標(biāo)斷點(diǎn)表坐標(biāo)斷點(diǎn)表面根據(jù)當(dāng)前的系統(tǒng)用來(lái)定義一個(gè)新的坐標(biāo)系統(tǒng)繞新的Y軸旋轉(zhuǎn)，改變X和Z軸的方向。最后，再繞所得的Z軸旋轉(zhuǎn)0（比如說(shuō)1ZY，X坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)用一系列的三維旋轉(zhuǎn)矩陣來(lái)描（如次序標(biāo)志為

y

y'

z

x

yx參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)7-偏心偏心繞X的傾次未被使§17多項(xiàng)式表非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱多項(xiàng)式非球面表面簡(jiǎn)稱為“多項(xiàng)式面在這種表面 zx2x4x6x8y2y4 這種表面模型可用來(lái)描述“土豆片”表面和一些合成非球面。它多項(xiàng)式表面的參數(shù)定參1參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)§18菲涅耳表參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)§19ABCD矩，，x' Bxx' Dx xY方向上與此式相似。參考HechtOptics》可得到有關(guān)矩陣光但是，因?yàn)橛脹](méi)有一種可信的方法可以計(jì)算光線經(jīng)過(guò)一個(gè)ABCD表面的相位，如果在鏡頭中存在一個(gè)ABCD表面，則任何計(jì)算，只要涉及光程差數(shù)據(jù)OPD圖，MTF，和澤尼克系數(shù)等，都是不被參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)§20另類方法外，是完全一樣的。當(dāng)使用了變異表面后，ZEMAX可能不能確地計(jì)算光程差§21衍射光柵表衍射光柵表面可用來(lái)模擬直線形的光柵。光柵的線條與局部X軸平行。通過(guò)使用一個(gè)在光柵表面前和后的坐標(biāo)斷點(diǎn)表面，可以模擬n2sin

MMTd其中d是光柵間隔（一般都以微米為單位， 2是折射角， 是入射角，M是衍射級(jí)數(shù)， 是波長(zhǎng)（一般都以微米為單位，n1和n2是光柵前和光柵后的折射率，T是以每微米線對(duì)數(shù)為單位的光柵周期。注意所提到的M的符號(hào)，是完全任意的。ZEMAX一般用周期T的方式來(lái)定義（線對(duì)/微米而不用間距d（微米/線對(duì)）來(lái)表示。光“MIRROR”用以線對(duì)/微米（與系統(tǒng)單位無(wú)關(guān)）為單位的光柵刻條Y方向的間隔和衍射級(jí)次來(lái)描述。ZEMAX只將光柵模擬為光程偏離的擴(kuò)展。其他衍射光柵表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)3-每微米光柵條衍射級(jí)未被使§22共軛共軛面是由兩個(gè)用戶指定的點(diǎn)定義的ZEMAX總是用表面頂點(diǎn)作如果兩個(gè)點(diǎn)的Z坐標(biāo)都為正或都為負(fù)，那么從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)加上從面上該任意點(diǎn)到第二個(gè)點(diǎn)的距離，對(duì)于面上的所有點(diǎn)都是常如果Z1和Z2同號(hào)則共軛面是由兩個(gè)滿足下式條件的點(diǎn)產(chǎn)生的(x)(x)(yy)(zz222111(x)(yy)(zz222222xy z 表面類型。比如X，Y方向的值設(shè)為0，兩個(gè)Z方向的值都設(shè)為球面的半徑，就可以得到一個(gè)球面；為X或Y值指定非0值可以得如果Z1和Z2不同號(hào)，則一個(gè)點(diǎn)對(duì)另一個(gè)點(diǎn)所成的像是虛的。這如果Z1和Z2異號(hào)則共軛面是由兩個(gè)滿足下式條件的點(diǎn)產(chǎn)生的(x)(x)(yy)(zz222111(x)(yy)(zz222222xy z 表面類型。比如，設(shè)定X和Y方向的值為0，兩個(gè)Z方向的值為正值，可得到雙曲線；如果Z值相等但不同號(hào)，則得到一個(gè)平面。在參數(shù)列中指定了兩個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)的坐標(biāo)，如下表所示。Z1和Z2的值都不能為0。共軛面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)§23傾斜表傾斜表面只是一個(gè)簡(jiǎn)單的平面有著一個(gè)關(guān)于X和Y軸的傾斜角zxtanxytany用平面和X，Y軸的子午夾角就可以很容易地定義該表面傾斜表面用前兩個(gè)參數(shù)來(lái)定義關(guān)于XY的子午夾角。這種表面傾斜表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)未被使§24不規(guī)則表加的偏心，傾斜，球差，像散和彗差等非球面偏差。這種表面類型1111(1k)c2r

22Z4Z'4Z2 其中xy x,xy

y,

22,'cos

且rmax是鏡頭的最大孔徑半徑由表面的半口徑值指定系數(shù)Zs，Za和Zc分別代表最大孔徑處的球差像散和彗差的總和單位是透鏡長(zhǎng)度單位像散和彗差沿著一條關(guān)于Y軸有一個(gè)夾角 前面公式中XY軸坐標(biāo)是在一個(gè)有X偏心，Y偏心，X傾斜和表面先關(guān)于X軸進(jìn)行偏心傾斜然后再關(guān)于Y軸進(jìn)行偏心傾斜光線追跡到這個(gè)表面表面關(guān)于Y消除傾斜，再關(guān)于X消除傾斜，然后再消除偏心不規(guī)則表面用前7個(gè)參數(shù)定義偏心，傾斜和Z系數(shù)，而第8個(gè)參參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)偏心偏心X傾Y傾θ§25梯度折射率1表此此特性只用在ZEMAXXE和EE版本中如果介質(zhì)的折射率可由下式表示nn0nr2r2其中，r2=x2+y2，則這種介質(zhì)可用來(lái)模擬梯度折射率表面1。它要求3個(gè)參數(shù)：最大步長(zhǎng)尺寸 t，基本折射率n0，和二次系數(shù)nr2。注意nr2是有單位的。關(guān)于GRIN表面的最大步長(zhǎng)尺寸的討 t是光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中。所要后執(zhí)行點(diǎn)列圖計(jì)算。列圖的均方根RMS值?，F(xiàn)在步長(zhǎng)尺寸減小一半。如果點(diǎn)列圖的均方根RMS值以不到一個(gè)百分點(diǎn)的幅度改變會(huì)不必要地減慢光線追跡的速度，而卻不能提高準(zhǔn)確度。OPD追跡時(shí)光線收斂速度通常會(huì)比光線追跡時(shí)慢，因此當(dāng)檢查OPD圖時(shí)你也GRIN面后的表面的限可以加入一個(gè)支持該表面類型的補(bǔ)充面可與FSI聯(lián)系以得到有關(guān)梯度折射率1表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)4-tnn未被使§26梯度折射率2表此此特性只用在ZEMAX的XE和EE版本中如果介質(zhì)的折射率可由下式表示 r r r n2(x,y,z)nnr2nr4nr6 r r r 其中，r2x2y2，則這種介質(zhì)可用來(lái)模擬梯度折射率表面2。它要求8個(gè)參數(shù)：最大步長(zhǎng)尺寸t，基本折射率平方n0，和其他的六個(gè)最大步長(zhǎng)尺寸t決定了光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中。梯度折射率2表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)tnnnnnnn此此特性只用在ZEMAX的XE和EE版本中如果介質(zhì)的折射率可由下式表示 r r r z nnnr2nr4nr6 r r r z 其中，r2=x2+y2，則這種介質(zhì)可用來(lái)模擬梯度折射率表面3。 t，基本折射率n0，和其他的 最大步長(zhǎng)尺寸t決定了光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中。參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)tnnnnnnn§28梯度折射率4表此此特性只適用于ZEMAX的XE和EE版本如果介質(zhì)的折射率可由下式表示 y znnnxnx2nyn y z其中，r2=x2y2，則這種介質(zhì)可用來(lái)模擬梯度折射率表面4。它要求8個(gè)參數(shù)：最大步長(zhǎng)尺寸t，基本折射率n0，和其他的六個(gè)上當(dāng)進(jìn)行近軸光線追跡時(shí)，忽略橫向的線性項(xiàng)nx1和ny1最大步長(zhǎng)尺寸t決定了光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中梯度折射率4表面的參數(shù)定參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)tnnnnnnn§29梯度折射率5表此此特性只適用于ZEMAX的XE和EE版本如果介質(zhì)的折射率可由下式表示其中，r2x2y2，則這種介質(zhì)可用來(lái)模擬梯度折射率表面5。它要求8個(gè)參數(shù)：最大步長(zhǎng)尺寸t，基本折射率n0，和其他的六個(gè)上數(shù)據(jù)是用戶自定義的在一個(gè)文件名為SGRIN.DAT的ASCII碼文為了進(jìn)行光線追跡，ZEMAX首先用上面的nref公式計(jì)算一個(gè)“參系數(shù)Kij和Lij定義介質(zhì)的色散，而由參數(shù)2-8指定的梯度折射率系色散數(shù)據(jù)被在\GLASSCAT K_MAXK11K12K13...K1K_MAXK21K22K23...K2K_MAXK31K32K33...K3K_MAXL11L12L13...L1L_MAXL21L22L23...L2L_MAXL31L32L33...L3L_MAX組成的塊就行了，且其間不允許有空行。所提供的文件SGRIN.DAT最大步長(zhǎng)尺寸t決定了光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中。參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)tnnnnnnn§30梯度折射率表面此特性只適用于此特性只適用于ZEMAX的XE和EE梯度折射率表面6有下式關(guān)系n=n00+n10r2+n20r面6使用色散公式來(lái)自動(dòng)地計(jì)算n00、n10和n20，而不是用從透鏡數(shù)據(jù)編輯窗口得來(lái)的。n00的值從下式得到：的值，此表達(dá)式中用納米作為的單位，而不是用微米。的特征。接下去的12行分別為n00、n10n20中用到的A，B，C和在原有的GL.T文件中的色散數(shù)據(jù)是由紐約羅切斯特梯度折射率公司（GLC）所提供的，公司（716）235-0。想獲得GLGLC所提供的介質(zhì)都包括在GL.DARS10ARS0，ARS27和ARS31。最大步長(zhǎng)尺寸t決定了光線追跡速度和準(zhǔn)確度計(jì)算的一種折中。參數(shù)2-參數(shù)梯度折射率6表參數(shù)2-參數(shù)t此此特性只適用于ZEMAX的XE和EE版本梯度折射率表面7表面有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的梯度折射率特征折射率關(guān)其中

n=n0 (r–R) (r–坐標(biāo)X，Y和Z為通常的關(guān)于頂點(diǎn)子午面的坐標(biāo)系統(tǒng)，R是頂點(diǎn)處測(cè)量的等折射率面的半徑。等折射率面是球形的，以點(diǎn)z=R為中心。起始折射率n0，是在表面的頂點(diǎn)處測(cè)量的，而不是在等折射率要求有5個(gè)參數(shù)：最大步長(zhǎng)尺寸t，基本折射率n0，R、和。參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)6-nR未被使此特性只適用于此特性只適用于ZEMAX的XE和EE此種表面類型模擬LightPathTechnologies公司的梯度折射率材鏡時(shí)的所有的要求就是定義透鏡在毛坯內(nèi)的起始點(diǎn)位置庫(kù)存毛坯性函數(shù)的名字當(dāng)然還有半徑和厚度Gradium表面有一個(gè)梯度折射z坐標(biāo)是從表面前頂點(diǎn)的距離，zmax是空白的最大z坐標(biāo)，z值為沿著特性函數(shù)的“偏置”距離。不象ZEMAX中大多數(shù)其他的梯度折射率玻璃模型Gradium表面只采用固定的預(yù)先確定的軸上特性系 z可用的特性函數(shù)在ASCII文件Profile.DAT中定義。參考“分析菜單”一章中的 文件格式是一系列的由13行數(shù)據(jù)組成的塊，定義如下：PROFILE_NAMEGLASS_FAMILY每一塊的數(shù)據(jù)以特性函數(shù)的名字開始可以是任何可用的少于10個(gè)的ASCII字符。在同一行，緊跟著是玻璃名稱，它必須是gradient5表面類型一節(jié)中描述的SGRIN.DAT中定義的梯度折射率項(xiàng)是毛坯的最大z坐標(biāo)。跟著是12個(gè)多項(xiàng)式系數(shù)，從n0到n11。當(dāng)ZEMAX執(zhí)行光線追跡時(shí)，表面(可以是負(fù)的)局部z坐標(biāo)被計(jì)都是正的，小于或等于最大z，否則，會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤（參考下面有關(guān)算出來(lái)，波長(zhǎng)處的折射率計(jì)算好了，追跡處的波長(zhǎng)也就計(jì)算好了用的技巧就是gradient5surface中所描述的中改變。當(dāng)一個(gè)新的值輸入后，ZEMAX計(jì)算合適的z以產(chǎn)生指定的參考折射率。但是，z值是一個(gè)很重要的。參考折射率的顯示只指的是參考波長(zhǎng)上頂點(diǎn)處的折射率而參考波長(zhǎng)是指在玻璃的定義文件SGRIN.DAT中定義的波長(zhǎng)。它可以不是主波長(zhǎng)。GRADIUM表面模型還支持4個(gè)附加的參數(shù)，是為用于公差而設(shè)計(jì)的：偏心X，偏心Y，傾斜X和傾斜Y。這四個(gè)條件模擬軸上不完全居中也不完全于局部Z軸平行的grandient。公差條件通過(guò)重定義坐標(biāo)軸Z修正軸上的特性函數(shù)，具體如下：z'txxdxty(y-dytzz，其中tz=[1.0-tx2ty21/2，且tx，ty，tz是指向軸向梯度軸的單位矢量的系數(shù)，dx和dy是以透鏡長(zhǎng)度計(jì)量單位為單位的ie開始處的偏心。如果tx和ty都為0，則dx和dy的值就沒(méi)什么問(wèn)題了（因?yàn)樘荻仁茄刂S的，而tz的值為1。tx和ty決定了特性函數(shù)在x和y方向的斜率，它是用來(lái)模擬梯度軸線和透鏡的機(jī)械軸線之間的軸向偏離的公差的。表達(dá)式是一個(gè)線性的近似，只對(duì)近近線非常小的tx和ty有效。公差條件dx，dy，tx和ty當(dāng)執(zhí)行近軸光路追跡時(shí)被忽略加附加的玻璃它允許在厚透鏡中使用gradium表面這種技術(shù)叫做“Cap。缺省時(shí)，ZEMAX關(guān)掉cap，這樣任何對(duì)玻璃的要自動(dòng)進(jìn)行邊緣約束。為了去掉這種約束，Cap標(biāo)志可以設(shè)為1，2或3。缺省值0表示毛坯被限制在特性函數(shù)長(zhǎng)度兩端之內(nèi)。如果Cap標(biāo)志是1那么只與左邊相（右邊允許超出特性函數(shù)限制。斜率的話而事實(shí)上常常是這樣的讀者請(qǐng)與LighPath公司聯(lián)系，以得到有關(guān)GradiumCap設(shè)計(jì)的更為詳細(xì)的信息系數(shù)系數(shù)系數(shù)系系數(shù)系數(shù)系數(shù)系數(shù)系數(shù)系數(shù)系數(shù)系數(shù)§33梯度折射率表面此此特性只適用于ZEMAX的XE和EE版本。梯度折射率面9表面類型可用在模擬NSG的SELFOC?材料上。梯度折射率面9表面的矢高或Z坐標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)表面在X和Y方，r單位為單位，k是錐形常量，tantan是X和Y上的傾斜角的正9表面有下列梯度折射率特性函數(shù)：n=n0[1.0?(A/2)r2其中的A和n0是關(guān)于波長(zhǎng)的函數(shù) )=[K0+K1/ 2+K1/ n0=B+C/ 2,在ASCII文件Selfoc.DATSelfoc.DAT文件由一些6行的塊組成。文件中的第一行是材料的名字，可以是任何小于10個(gè)字符（不包括特殊的字符如空格或）組成的名字，下面的5行是B，C，K0，件中最高可以讀出25種不同材質(zhì)的數(shù)據(jù)。在所提供的Selfoc.DAT文件中的散布數(shù)據(jù)是由NSG公（Somerset,NJ,(908）469-9650）提供的。要獲得有關(guān)材質(zhì)特性的更詳細(xì)信息請(qǐng)與NSG公司聯(lián)系不過(guò)Selfoc.DAT文件中并沒(méi)有包要使用梯度折射率9表面材質(zhì)，只要簡(jiǎn)單地將表面類型該改gradient9，然后在LDE窗口的玻璃列輸入合適的材質(zhì)名“梯度折射率1”的“關(guān)于GRIN表面的最大步長(zhǎng)尺寸的討論”可得參數(shù)參2參數(shù)參數(shù)參數(shù)參2參數(shù)參數(shù)4-t未被使§34梯度折射率表面此此特性只適用于ZEMAX的XE和EE版本梯度折射率表面類型10可有下列梯度折射率特性函數(shù)的玻璃n=n0+ny1|y|+ny2|y2|+ny3|y3|+ny4|y4|+ny5|y5|+y6|y6|率表面類型5中定義的GRIN5材質(zhì)中的一種上面的公式為材質(zhì)定義了參考波長(zhǎng)處的折射率特性函數(shù)，在其他波長(zhǎng)處的折射率根據(jù)GRIN5表面中的色散模式計(jì)算當(dāng)執(zhí)行近軸光線追跡時(shí)，忽略線性的橫向條件ny1“梯度折射率1”的“關(guān)于GRIN表面的最大步長(zhǎng)尺寸的討論”可得梯度折射率表面10的參數(shù)定參1參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)參數(shù)tnnnnnnn此此特性只適用于ZEMAX的EE版本面和多項(xiàng)式非球面加上一些附加的由澤尼克邊緣系數(shù)決定的非球條件來(lái)定義，表面矢高形式為其中N為序列中的澤尼克系數(shù)，Ai是第i個(gè)澤尼克邊緣多項(xiàng)式的系數(shù)，r是徑向的光線坐標(biāo)，以透鏡長(zhǎng)度單位為單位，是歸一化的徑向光線坐標(biāo)以及是以角度表示的光線坐標(biāo)澤尼克多項(xiàng)式分析菜單”一章的澤尼克邊緣系數(shù)一節(jié)中給出的表定義。ZEMAX支持長(zhǎng)度單位相同，如毫米或英寸。系數(shù)i也是有單位的，且在“偶次如果你有從儀測(cè)量所得的以O(shè)PD的波形形式表示的澤尼克系數(shù)澤尼克邊緣矢高表面的特別數(shù)據(jù)定特別數(shù)據(jù)序描1項(xiàng)2最大徑向孔徑。系數(shù)由此值歸一化3-分別為澤尼克多項(xiàng)式1-37項(xiàng)的系數(shù)，未被使用指定9（因?yàn)闈赡峥隧?xiàng)的第一項(xiàng)是0，所以共有九項(xiàng)）第十五 非序列元介 這部份內(nèi)容僅適用于ZEMAX的工程學(xué)部份能為裝配而變平的外部面。光線可能截取然后，在這些通常被正常體模型來(lái)代替2D面。ZEMAX稱這種光線追跡類型，為非連續(xù)元件類或NSC，它和非連續(xù)面或NSS是不同的。ZEMAX中NSC光線追跡支持下列所有功能。確定能量單位，瓦特,瓦特支持大范圍3D對(duì)象，包括衍射光學(xué)。散射統(tǒng)計(jì)模型，包括，高斯和哈維謝克模型（ABg模型。這一章提供了，關(guān)于建立一個(gè)NSC組，定義2D3D對(duì)象，和通過(guò)NSC的光線追跡的信息。使用NSC光線追跡的兩個(gè)方法ZEMAX提供了兩個(gè)截然不同的使用NSC光線追跡的方法追跡光線通過(guò)一個(gè)NSC組該組是另外續(xù)系統(tǒng)的一部（NCS雖然在NSC組里定義和配置對(duì)象的方法是兩個(gè)相同的方法，但是，有端口NSC和沒(méi)有端口NSC的內(nèi)容描述如下。NSC沒(méi)有端 當(dāng)非連續(xù)對(duì)象或?qū)ο笫橇硗饫m(xù)系統(tǒng)的一部分時(shí)，有端口的NSC是常用的最好的方法。該系統(tǒng)的一個(gè)例子，有一個(gè)點(diǎn)或擴(kuò)展面透鏡，然后沿非連續(xù)路徑，通過(guò)一個(gè)棱鏡和光管，在照亮像面該方法需要使用供光線進(jìn)入和離開NSC組的端口端口的詳細(xì)描述，請(qǐng)看下面的“有端口NSC光線追跡介紹。當(dāng)使用端口時(shí)，NSC組內(nèi)的光源和檢測(cè)器是被忽略的（它們只在沒(méi)有端口NSC的方式內(nèi)使有端口NSC：光源和檢測(cè)器被忽略，考慮進(jìn)出端口NSC組通過(guò)端口的光線才被考慮。所有常用的連續(xù)的ZEMAX系統(tǒng)數(shù)據(jù)，例如視場(chǎng)位置和孔徑尺寸，決定了進(jìn)入NSC組光線的屬性所有常規(guī)的ZEMAX分析，例如光線發(fā)散，點(diǎn)圖表，仍然是有用的（雖然取決于NSC系統(tǒng)屬性的數(shù)據(jù)可能是無(wú)意義的沒(méi)有端口的 （追跡。這些系統(tǒng)和分析類型很適用于沒(méi)有端口的NSC。有端口NSC和沒(méi)有端口之間的主要差別是光線的發(fā)射和可用的分當(dāng)使用有端口的NCS所有光線從對(duì)象表面的定義視場(chǎng)位置射出，然后光線繼續(xù)追跡到NSC的入射端口。光線必將經(jīng)由NSC的出射當(dāng)使用沒(méi)有端口的NSC時(shí)，則沒(méi)有該限制。多個(gè)任意光源可以定義和放置在NSC組內(nèi)的任何地方不帶端口的NSC：考慮光源和檢測(cè)器，忽略進(jìn)出端口 從NSC組內(nèi)的面上射出的光線，不能通過(guò)出射端口離開，唯一可分有端口和沒(méi)有端口NSC的綜 3D版面，剛體結(jié)構(gòu)，模型，和漸變模型分析功能，能同時(shí)顯示從連續(xù)入射端口過(guò)來(lái)的兩條光線，好像光源定義在沒(méi)有端口的NSC中一樣。從入射端口進(jìn)入的光線不影響任何NSC檢測(cè)器；從NSC組中出射的光源不影響入射端口，出射端口，或在NSC組之外的任因此這是被考慮的，雖然并不需要，當(dāng)使用沒(méi)有端口NSC時(shí)（你已經(jīng)在你的NSC對(duì)象中定義了光源你可以在這些設(shè)計(jì)功能中把光線數(shù)設(shè)為零，這有利于減少顯示。多次現(xiàn)示在同樣結(jié)構(gòu)上的來(lái)自入中放置了物時(shí)。二者擇一，這個(gè)3D設(shè)計(jì)功能是NSC所特有的，該功能僅顯示在單個(gè)NSC組內(nèi)定義的對(duì)象和光線。帶端口NSC光線追跡介 通過(guò)帶端口NSC的光線追跡，按下列步驟來(lái)完在透鏡數(shù)據(jù)編輯里一個(gè)非連續(xù)元件面，這個(gè)面成為非連續(xù)組非連續(xù)組的出射端口的定位，通過(guò)非連續(xù)元件表面參數(shù)來(lái)定義對(duì)象在聯(lián)合非連續(xù)元件表面的列表中被定義ZEMAX連續(xù)地追跡一條光線到輸入端口，然后非連續(xù)在NSC組非連續(xù)元件表面有一些參數(shù)，這些參數(shù)用來(lái)決定光線將從NSC組里輸入端 通常情況下，非連續(xù)元件表面如平面，球面，或非球面，它們的位允許光線越過(guò)4PI弧度角。光線得以進(jìn)入NSC組。有8個(gè)參數(shù)用來(lái)定義非有序元件面出口位置X：相對(duì)于入射端口的出射端口的x位置。出口位置Y：相對(duì)于入射端口的出射端口的Y位置。出口位置Z：相對(duì)于入射端口的出射端口的Z位置。有關(guān)X的出口傾斜：有關(guān)出射端口的局部X軸旋轉(zhuǎn)。有關(guān)Y的出口傾斜：有關(guān)出射端口的局部Y軸旋轉(zhuǎn)。有關(guān)Z的出口傾斜：有關(guān)出射端口的局部Z軸旋轉(zhuǎn)。反向光線如果標(biāo)記值是零那么ZEMAX假定光線從Z的正方向離開出射端口。對(duì)非連續(xù)元件實(shí)行了，光線從Z軸“向左”出射， 光線通過(guò)出射端口NSC組中出射出射端口用相對(duì)于入射端口注意到出射端口的位置和非連續(xù)面之后的面是相同的，并且它在3D光線進(jìn)在NSC里追跡光在NSC組里，光線會(huì)碰到三種情況光線碰到出射端口光線什么也不碰到光線碰到組里對(duì)象的其中一個(gè)假如光線在NSC組中碰到對(duì)象，光線將發(fā)生反射，折射，全反射，的坐標(biāo)和方向余弦被計(jì)算程序?qū)⒎磸?fù)執(zhí)行下列情況之一發(fā)生光線碰到出射端口光線沒(méi)有碰到對(duì)象光線被吸收了光線超過(guò)100個(gè)對(duì)如上描述的情形1，2，和3能很好的處理。在情形4中，即使光線光線出 那個(gè)組。注意到一個(gè)NSC組里的光線不能“看到”被定義在另一個(gè)本NSC組之外的面。沒(méi)有端口NSC光線追跡的總 光線追跡，通過(guò)一組沒(méi)有端口的NSC對(duì)象，由下列基本步驟完成： 一個(gè)非連續(xù)的元件面入在透鏡數(shù)據(jù)遍輯器中。典型地，這是面1，因?yàn)樗性谕哥R編輯器里的面的數(shù)據(jù)，在被隨之忽略，所以正停止表面為表面1。非連續(xù)元件表面的參數(shù)被忽略入和輸出端口，當(dāng)使用不帶端口的NSC時(shí)，這些是被忽略的。需要被定義在NSC編輯器外的數(shù)據(jù)是：要用到的玻璃表（位于常用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)框中。光線進(jìn)定義一個(gè)或的光源，使光線進(jìn)入NSC組。ZEMAX支持點(diǎn)，矩：在NSC內(nèi)追跡光線一旦進(jìn)入NSC組，光線會(huì)碰到兩種情況根本沒(méi)有碰到任何對(duì)象碰到組中的一個(gè)對(duì)象如果光線沒(méi)有碰到對(duì)象，則該光線的追跡終結(jié)。如果光線通過(guò)NSC檢測(cè)光 該過(guò)程反復(fù)進(jìn)行，直到碰到下列情況中的一個(gè)光線沒(méi)有碰到對(duì)象光線被吸收光線截取對(duì)象超過(guò)100如上描述，情況1，2能很好處理。對(duì)于情況3，光線理論上仍能追發(fā)射光線的分 使用沒(méi)有端口的NSC的關(guān)鍵是，由檢測(cè)器對(duì)象來(lái)確定能量分布。為了得到精確的能量分布結(jié)果，大量的光線都要進(jìn)行追跡。光線是否射，檢測(cè)器是否重置，由檢測(cè)器，光線追跡/檢測(cè)器來(lái)控制NSC對(duì)象 ZEMAX中，NSC對(duì)象類包括橢圓，三角形，矩形，球形，圓柱形，每個(gè)NSC對(duì)象類在下面列表中都有描述，更詳細(xì)的細(xì)節(jié)請(qǐng)看后FOCUSSOFTARE技術(shù)支持，建議把新的對(duì)象類加入到ZEMAX中。對(duì)象名描對(duì)象名描環(huán)橢圓面里有一個(gè)橢圓形的孔鞍形一個(gè)面在X和Y方向有各自的曲率和圓錐曲線。二元1標(biāo)準(zhǔn)的透鏡前一個(gè)面上有一個(gè)二元1次的相位輪廓。二元1次相位輪廓是一個(gè)X-Y的多項(xiàng)式二元2標(biāo)準(zhǔn)的透鏡前一個(gè)面上有一個(gè)二元2次的相位輪廓。二元2次相位輪廓是一個(gè)r的偶數(shù)次冪的徑多項(xiàng)式圓錐的一部分通過(guò)兩點(diǎn)來(lái)定義，r和z，它們組一條線段，圍繞局部的z軸旋轉(zhuǎn)而形成圓形表面外形是圓柱的管狀對(duì)象圓柱圓柱形體，帶有封頂衍射光標(biāo)準(zhǔn)的透鏡，在每個(gè)面上，帶有一個(gè)簡(jiǎn)單的，有定線間隔的衍射光柵橢圓橢圓平面偶次非球面透鏡旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱透鏡，前表面和后表面，為16次的球菲涅爾透，射狀的還是圓柱形的，被定義在解釋參數(shù)的式子中無(wú)效對(duì)入到NSC編輯器中，使用簡(jiǎn)單，如同使用一個(gè)架奇數(shù)非球面透旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱透鏡，前表面和后表面，為一直到次的奇數(shù)或偶數(shù)次的非球多邊形對(duì)型矩形由三相互垂直的面組成的角矩矩形由長(zhǎng)和寬來(lái)定義矩形有四個(gè)棱邊的盒形物矩形屋矩形屋脊是由兩個(gè)成直角的面相交而構(gòu)成的長(zhǎng)方由六個(gè)面圍成的體球一個(gè)球標(biāo)準(zhǔn)透透鏡對(duì)象由五個(gè)表面組成。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)面，兩條平倒角邊，一個(gè)柱形側(cè)邊緣面標(biāo)準(zhǔn)ZEMAX標(biāo)準(zhǔn)面有著相同的外形的（平面球面二次非球面，圓弧面STL對(duì)一般的多邊形對(duì)象由STL格式定義，典型輸出在CAD程序內(nèi)小面的放射形列小面對(duì)象，由坐標(biāo)繞局部z軸旋轉(zhuǎn)的表格來(lái)生成這種對(duì)象類型能用來(lái)定義面或體小面的環(huán)形列小面對(duì)象由坐標(biāo)繞平行于y軸的中心軸旋轉(zhuǎn)的表格來(lái)生成這種對(duì)象類型可用來(lái)定義圓柱或環(huán)形表面菲涅爾放射形環(huán)形透圓柱和矩形的透鏡其前后兩面是非球面的環(huán)形面圓環(huán)圓環(huán)面的一部分用來(lái)定義一個(gè)面終端是開式的圓環(huán)一。三棱由三個(gè)三角形組成的角三角平面上三點(diǎn)確定一個(gè)三角形 環(huán)面，外形為橢圓平面，通過(guò)4個(gè)參數(shù)來(lái)定義。1 X方向的最小半2 Y方向的最大半寬3 X方向的最小半寬4 Y方向的最小半寬因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，鞍形鞍形面類似于環(huán)形 只 X和Y方向的二次曲線常數(shù)和基本半Ky。鞍形面垂度，由公式鞍形面通過(guò)9個(gè)參數(shù)來(lái)定義1XZ平面內(nèi)的基本曲率半徑。假如這個(gè)那么XZ內(nèi)的曲率被假定為零2YZ平面內(nèi)的基本曲率半徑。假如這個(gè)那么YZ內(nèi)的曲率被假定為零3：X方向二次曲線4：Y方向二次曲線5：最大X孔徑，這是用透鏡單位表示的X半寬6：最大Y孔徑，這是用透鏡單位表示的Y半寬7：在X方向上小面的最大數(shù)，假如面邊界的外形8X方向上小面的最大數(shù)，假如面邊界的外形是矩形，否則這是9生成一個(gè)圓弧 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，鞍形面也能用來(lái)生成一個(gè)圓弧柱面RxKx值被設(shè)成零“是否矩形？”標(biāo)記被設(shè)為1（這表明，面邊界是矩形Kv值大于-1最大Y孔徑被設(shè)置成為負(fù)數(shù)，它的范圍0到Y(jié)的最大可能孔徑值。Y的最大可能孔在這種 明確，X/Y或“有角/放射狀”小平面用于兩個(gè)用途，是很重要的1 呈遞對(duì)象2 提供光線—對(duì)象截取點(diǎn)的位置的“第一猜想追跡，反復(fù)是用來(lái)找到精確的正確截取點(diǎn)的。然而，這個(gè)需會(huì)導(dǎo)致光線追跡變慢，它并不會(huì)提高光線截取位置和常態(tài)的精二元1二元1次對(duì)象是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)透鏡帶有一個(gè)衍射光學(xué)相位輪廓和前個(gè)面的二元1次面類型相類似二元1次相位輪廓在光線中增加了相式中，是多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)，是衍射次數(shù)，擴(kuò)展多項(xiàng)式的系數(shù)，多項(xiàng)式在規(guī)格化坐標(biāo)X和Y中是簡(jiǎn)單的冪級(jí)數(shù)。在“表面類型一章中的“擴(kuò)展多項(xiàng)面”一節(jié)中有介紹。系數(shù)的單位是弧度（一個(gè)波長(zhǎng)的弧度是2參數(shù)解釋 10：衍射次數(shù)M11：標(biāo)準(zhǔn)半徑。X和Y坐標(biāo)被規(guī)定為這個(gè)值。這使12：最大項(xiàng)數(shù)參看二元2次對(duì)二元2次對(duì)二元2次對(duì)象是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)透鏡帶有一個(gè)衍射光學(xué)相位輪廓和前個(gè)面的二元2次表面類型類。二元2次相位輪廓為光線增加了相位，式中N是多項(xiàng)式的項(xiàng)數(shù)， 是的2ith冪的系數(shù)，是規(guī)定的放狀 參數(shù)解釋 9：關(guān)于這些參數(shù)的信息，請(qǐng)參看標(biāo)準(zhǔn)棱鏡描述10：衍射次序11：標(biāo)準(zhǔn)半徑。X和Y的坐標(biāo)通常規(guī)定為這個(gè)值。12：最大項(xiàng)數(shù)參看二元1次對(duì)象。錐形，由四個(gè)參數(shù)來(lái)定義1：第一個(gè)點(diǎn)的Z坐標(biāo)2：第一個(gè)點(diǎn)的半徑坐標(biāo)3：第二個(gè)點(diǎn)的Z坐標(biāo)4：第二個(gè)點(diǎn)的半徑坐標(biāo)個(gè)對(duì)象可以生成環(huán)形或圓形（如果兩個(gè)Z坐標(biāo)是對(duì)環(huán)形和圓柱形對(duì)象是多余的被用來(lái)制作簡(jiǎn)單的菲涅爾透鏡。因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料線在這個(gè)對(duì)象上的截取。如果材料被 為折射型材料，如空氣或玻璃，那么光線在 個(gè)對(duì)象的截取將被忽略。參考坐標(biāo)位于 0，來(lái)定義的點(diǎn)可以放置在相對(duì)于這 個(gè)參考圓柱圓柱管是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱面，由三個(gè)參數(shù)來(lái)定義1：前圓孔的半徑2：圓柱沿Z軸方向的長(zhǎng)度3：后圓孔的半徑一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，這個(gè)對(duì)象只能是一個(gè)反射體，參考坐標(biāo)是前一個(gè)孔徑的中心圓柱 圓柱體是一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱體，由三個(gè)參數(shù)來(lái)定1：前圓面的半徑2：圓柱體沿Z軸方向的長(zhǎng)度3：后圓面的半徑這個(gè)參考坐標(biāo)是前一個(gè)圓面的中心衍射光 10：前表面的每毫米的光柵條數(shù)11：前表面的衍射次序12：后表面的每毫米的光柵條數(shù)13：后表面的衍射次數(shù)橢圓形橢圓形，外形橢圓形的平面，通過(guò)2個(gè)參數(shù)來(lái)定義1：X方向的最大半寬2：Y方向的最大半寬橢圓形完全位于XY平面內(nèi)。該對(duì)象是一般環(huán)面的特例因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，這個(gè)對(duì)象只能是一個(gè)反射體，用"吸收"材料類型時(shí)，是一個(gè)吸收參考坐標(biāo)是橢圓形的中心 偶次非球面透鏡偶次非球面透鏡外形通過(guò)下式來(lái)定義面組成，中間隔一定厚度。整個(gè)對(duì)象外形需要24個(gè)參數(shù)來(lái)定義。2：透鏡中心厚度3：#有角小平面4：#放射狀小平面5：前一個(gè)面的曲率半徑6：前一個(gè)面的二次曲線常數(shù)k7-14：前一個(gè)面15：后一個(gè)面的曲率半徑16：后一個(gè)面的二次曲線常數(shù)k17-24：后一個(gè)面的系參考坐標(biāo)為前一面的中心使用小平明確，有角和放射狀小平面僅被使用在兩種情況下，是很重要的呈遞對(duì)象提供光線——對(duì)象截取點(diǎn)位置的“第一猜想被光線追跡效果正確的模擬光線追跡的精度不受小平面的近似數(shù)限止對(duì)于多數(shù)偶次非球面透鏡對(duì)象，使用12放射狀小平面和32有角小平面，通常是足夠了。如果任一面是平面，那么ZEMAX自動(dòng)使用最菲涅爾透 率的菲涅爾透鏡的外形。由放射狀小平面構(gòu)成的面形，它的端點(diǎn)垂要生成一個(gè)菲涅爾透鏡，每一個(gè)小平面沿著Z成的透鏡有相關(guān)的最小體積。ZEMAX使用下列15個(gè)參數(shù)自動(dòng)生成菲涅爾小平面：狀對(duì)稱，那么這是Y半高。值-0.5產(chǎn)生2個(gè)凹槽/放射透鏡單位。如果凹槽深度是一個(gè)常量，那深度一般會(huì)改變。對(duì)于凹槽深度是常數(shù)的情況，ZEMAX自動(dòng)計(jì)算精4（度傾斜是指靜止面和Z軸有關(guān)的角度（些靜止面通常是平行于Z軸的）傾斜可以是正值或是負(fù)值。傾斜角7：二次曲線：上面垂度表達(dá)式中的二次曲線常數(shù)“K8-15：偶次半徑r的冪的系數(shù)。這些系數(shù)的單位和r相同，沒(méi)有規(guī)范生成負(fù)垂度值，彌補(bǔ)菲涅爾對(duì)象的位置是很重要的，這樣整將位無(wú)效對(duì) （0，0，0奇次非球面透 它很類似于奇次非球面（多了4個(gè)附加項(xiàng)。奇次非球面透鏡對(duì)象兩個(gè)這樣的面組成，中間隔有厚度?？傮w對(duì)象外形由32個(gè)參數(shù)來(lái)定1：最大放射孔徑值2：透鏡的中心厚度3：#有角小平面4：#放射狀小平面5：前一個(gè)面的曲率半徑6：前一個(gè)面的二次曲線常數(shù)k7-18：前一個(gè)面的系19：后一個(gè)面的曲率半徑20：后一個(gè)面的二次曲線常數(shù)k21-32：后一個(gè)面多邊形對(duì)多邊形對(duì)象是一個(gè)很普通的用戶定義是某些部分反射其它部分折射或吸收的封閉的多邊形。多邊形對(duì)象基于3D三角形的集合這個(gè)集合的頂點(diǎn)被放在有POB擴(kuò)展名的ASCII文件里請(qǐng)參看下一定義多邊形對(duì)象。頂點(diǎn)或多邊形的總數(shù)不受固定限止。POB文件名在多邊形對(duì)象行的“注釋”專欄里是一個(gè)參考，不帶POB擴(kuò)展名。舉一個(gè)例子，一個(gè)POB文件myobject.POB放置在Objects文件夾里，那么把myobject列入在NSC編輯器里的多邊形對(duì)象類行的注釋專欄里。（0，0，0，比例因數(shù)。所有在POB文件里的頂點(diǎn)都要和這個(gè)參數(shù)相乘一個(gè)用來(lái)顯示POB文件定義的是體還是面的標(biāo)記。如果是“是體嗎？”參數(shù)為零，那么ZEMAX認(rèn)為POB文件定義的是一個(gè)開放的假如“是體嗎？”參數(shù)為非零值，那么ZEMAX認(rèn)為POB文件定義矩形 矩形角通過(guò)一個(gè)參數(shù)來(lái)定正方形的邊長(zhǎng)三個(gè)面位于正方向的XY，XZ，和YZ平面內(nèi)。面的尺寸是X的平方。以得到光線追跡通過(guò)帶小面對(duì)象時(shí)的局限因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考點(diǎn)是三個(gè)面的交點(diǎn)長(zhǎng)方 X的半寬Y的半寬長(zhǎng)方形是平坦的，它完全位于XY平面內(nèi)，Z坐標(biāo)為零因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考點(diǎn)是長(zhǎng)方形的中心矩形矩形管通過(guò)五個(gè)參數(shù)定義前開面的X半寬前開面的Y半寬Z軸方向的管長(zhǎng)后開面的X半寬后開面的Y半寬因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考點(diǎn)是前開面的中心 矩形屋脊通常通過(guò)三個(gè)參數(shù)來(lái)定義X半寬Y半寬兩個(gè)矩形的夾角矩形屋脊是由兩個(gè)成一定角度相交的矩形組成的因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考點(diǎn)是兩個(gè)矩形交線的中點(diǎn)矩形 矩形體通過(guò)五個(gè)參數(shù)來(lái)定義前一個(gè)面的X半寬前一個(gè)面的Y半寬Z軸方向的管長(zhǎng)后一個(gè)面的X半寬后一個(gè)面的Y半寬 球體球體通過(guò)一個(gè)參數(shù)來(lái)定義1）球的半徑參考點(diǎn)為球體的中心標(biāo)準(zhǔn)透 標(biāo)準(zhǔn)透鏡是一個(gè)復(fù)合的對(duì)象它意味著在3D中模擬一個(gè)透鏡是由ZEMAX的標(biāo)準(zhǔn)面組成的。前表面標(biāo)準(zhǔn)外形后表面標(biāo)準(zhǔn)外形前表面透光孔徑和前表面邊緣之間的一個(gè)環(huán)帶后表面透光孔徑和后表面邊緣之間的一個(gè)環(huán)帶標(biāo)準(zhǔn)透鏡通過(guò)9個(gè)參數(shù)來(lái)描述：前表面的曲率半徑。使用零時(shí)為無(wú)窮大，即平面前表面的二次曲線常數(shù)前表面的透光面的直徑。使用負(fù)值產(chǎn)生圓弧面的垂度點(diǎn)放射孔到透鏡的前一個(gè)面的邊緣的距離透鏡的中心厚度后表面的曲率半徑。使用零時(shí)為無(wú)窮大，即平面后表面的二次曲線常數(shù)后表面的透光面直徑。使用負(fù)值會(huì)產(chǎn)生圓弧面的垂度點(diǎn)放射孔到透鏡的后一個(gè)面的邊緣的距離參考點(diǎn)是透鏡前一個(gè)面的中心標(biāo)準(zhǔn)NSC對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)面和ZEMAX里的標(biāo)準(zhǔn)面很相標(biāo)準(zhǔn)面需要4個(gè)參數(shù)曲率半徑。使用零則為無(wú)窮大，即平面二次曲線常數(shù)最大通光孔徑。使用負(fù)值產(chǎn)生圓弧面垂度點(diǎn)面對(duì)Z軸中心對(duì)稱。如果半徑為負(fù)值，那么表面凹向Z軸的負(fù)方向。如果半徑為正值，那么表面凹向Z軸的正方向。STL對(duì)STL對(duì)象是一個(gè)非常全面的用戶多邊形反射鏡例如一個(gè)片體反鏡；或一個(gè)封閉多邊形體如棱鏡或鏡。STL對(duì)象格式基于3D角形的集合。機(jī)械CAD程序普遍支持這個(gè)格式。STL文件的ASCII碼和二進(jìn)制格式也能被支持。關(guān)于細(xì)節(jié)請(qǐng)參考后面一節(jié)“定義STL頂點(diǎn)或多邊形的總數(shù)不受固定限止。STL文件名在多邊形對(duì)象行的“注釋”專欄里是一個(gè)參考，不帶STL擴(kuò)展名。舉一個(gè)例子，一個(gè)STL文件myobject.STL放置在Objects文件夾里，那么把myobject列入在NSC編輯器里的多邊形對(duì)象類行的注釋專欄里。（0，0，0，考點(diǎn)的任意位置。一些STL輸出操作只允許對(duì)象被放置當(dāng)頂點(diǎn)坐標(biāo)是正的。ZEMAX不需要這種情況，它可以在3D空間的任意地方輸STL對(duì)象需要兩個(gè)參數(shù)比例因數(shù)。所有在STL文件里的頂點(diǎn)都要和這個(gè)參數(shù)相乘一個(gè)用來(lái)顯示STL文件定義的是體還是面的標(biāo)記。如果是“是體嗎？”參數(shù)為零，那么ZEMAX認(rèn)為STL文件定義的是一個(gè)開放的假如“是體嗎？”參數(shù)為非零值，那么ZEMAX認(rèn)為STL文件定義放射狀小平面列列表對(duì)象根據(jù)的坐標(biāo)，由以TOB為擴(kuò)展名的的ASCII碼文件來(lái)定義坐標(biāo)表明了小平面的一個(gè)旋轉(zhuǎn)外形通過(guò)指定的越過(guò)一定角度范圍的小平面數(shù)來(lái)生成。旋轉(zhuǎn)軸是Z軸。TOB文件格式是簡(jiǎn)單的兩列數(shù)據(jù)，它們通過(guò)一個(gè)或多個(gè)間隔分開，或是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)標(biāo) 號(hào)特征分開。TOB文件的樣每一對(duì)的第一個(gè)數(shù)是Y坐標(biāo)。這個(gè)值必須是零或是正數(shù)。第二個(gè)數(shù)是Z坐標(biāo)。第一對(duì)數(shù)據(jù)之后的每對(duì)值用來(lái)表示環(huán)帶。假如總共有6對(duì)數(shù)據(jù)，那么該對(duì)象有5個(gè)環(huán)帶。每個(gè)對(duì)象最大可有100個(gè)環(huán)帶如果超過(guò)100個(gè)環(huán)帶有需要，則使用多對(duì)象產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的整個(gè)外形，起始角應(yīng)設(shè)為0.0度，終止角設(shè)為度。所有的角度必須是零或是正的，并且都得小于等于360.0度。也就是說(shuō)第一個(gè)環(huán)帶內(nèi)可有40個(gè)小平面，第二個(gè)內(nèi)可有80個(gè)，三個(gè)內(nèi)可有50個(gè)，等等。比例因數(shù)。所有在TOB文件里的頂點(diǎn)都要和這一個(gè)用來(lái)顯示TOB文件定義的是體還是面的標(biāo)為TOB文件定義的是一個(gè)開放的面。光線在這樣一個(gè)面里要么是反射要么是吸收，折射是不允許的。假如“是體嗎？”參數(shù)為非零值，那么ZEMAX認(rèn)為TOB文件起始角。TOB定義的坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)的開始角度數(shù)終止角。TOB定義的坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)的終止角度數(shù)1環(huán)區(qū)小平面。第一個(gè)環(huán)區(qū)的起始與終止角之間的小平面數(shù)4+n）n環(huán)區(qū)小平面。第n個(gè)環(huán)區(qū)的起始與終止角之間的小平面數(shù)。如果“是體嗎？”標(biāo)記已設(shè)定，TOB文件必須定義一個(gè)對(duì)象，該對(duì)象將會(huì)是一個(gè)基于旋轉(zhuǎn)的封閉體這需要對(duì)象轉(zhuǎn)夠360通過(guò)TOB環(huán)形小平面列列表對(duì)象以ASCII碼文件定義的坐標(biāo)為依據(jù)文件以TOB為擴(kuò)展名結(jié)尾。坐標(biāo)表明了小平面的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)外形的生成通過(guò)一些指定的小平面數(shù)并使之轉(zhuǎn)過(guò)某一角度范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)軸是平行于Y軸，且有一定范圍偏移量的軸線。面。TOB文件格式是簡(jiǎn)單的兩列數(shù)據(jù)，它們通過(guò)一列或多列空隔，一個(gè)或多個(gè)特征標(biāo)號(hào)來(lái)分開。一個(gè)TOB文件的樣式如下：對(duì)象有五個(gè)環(huán)帶。每個(gè)對(duì)象最多可有個(gè)環(huán)帶。如果需要的環(huán)帶數(shù)超過(guò)100，則使用多個(gè)對(duì)象ZEMAX將為每個(gè)環(huán)帶生成小平面，這些小平面近似于一個(gè)光滑的表為了產(chǎn)生整個(gè)旋轉(zhuǎn)外形，需把起始角設(shè)為180度，終止角設(shè)為180度。這兩個(gè)角的絕對(duì)值必須小于或等于180度所以在第一個(gè)環(huán)帶內(nèi)可有40個(gè)小平面，第二個(gè)環(huán)帶內(nèi)可有80個(gè)，第三個(gè)則可能有50個(gè)，等等。一個(gè)比例因數(shù)。所有在TOB文件內(nèi)的頂點(diǎn)都要和這個(gè)參數(shù)相旋轉(zhuǎn)的半徑。如果是正的，則旋轉(zhuǎn)軸位于Z軸的正方向，并平行YYZ平面內(nèi)如果是負(fù)的那么旋轉(zhuǎn)軸位于Z軸的負(fù)方向，也平行于Y軸，在YZ平面內(nèi)。假如是零，那么導(dǎo)致一個(gè)圓柱。零半起始和終止X坐標(biāo)。半徑是零；這種情況下，在透鏡單元里，起始角定義起始X坐標(biāo)。半徑是零；這個(gè)情況下，在透鏡單元里，終止角定義終止X坐標(biāo)。 1環(huán)區(qū)小平面。第一個(gè)環(huán)區(qū)內(nèi)的起始和終止角之間的小平面數(shù)。4+n)n環(huán)區(qū)小平面。第n個(gè)環(huán)區(qū)內(nèi)的起始和終止角之間的小平面數(shù)。放射狀菲涅爾列環(huán)形透 該曲線繞一條平行于Y軸的軸線旋轉(zhuǎn)而來(lái)取代一個(gè)距離R；旋轉(zhuǎn)半徑。YZ平面內(nèi)的曲線通過(guò)下式定義：式中cYZ面內(nèi)的曲率。環(huán)形透鏡通過(guò)23個(gè)參數(shù)來(lái)定義1：透鏡在Y方向的矢高2：X半如參數(shù)為零，那么將導(dǎo)致，旋轉(zhuǎn)均衡透鏡半徑尺寸等3：透鏡沿Z軸方向的厚度9-14：前一個(gè)面的Y能量系數(shù)15，16，17：旋轉(zhuǎn)半徑，曲率半徑，后一個(gè)面的二次曲線18-23：后一個(gè)面的Y能量系數(shù)要生成任一4半徑平面，使用零值注意，當(dāng)旋轉(zhuǎn)半徑設(shè)成0時(shí)將導(dǎo)致一個(gè)圓柱透鏡。使用小平注意到X/Y或有角度的/放射狀的小平面只能用在兩種情況下，是很呈遞對(duì)象提供光線-對(duì)象截取點(diǎn)的“第一位猜想”位置圓環(huán) 圓環(huán)面通過(guò)6個(gè)參數(shù)來(lái)定義1：圓的旋轉(zhuǎn)半徑，R2：圓的半徑，r3：圓環(huán)起始角。4：圓環(huán)終止角。5：有角度小平面的#，這將分開角度范圍21。請(qǐng)參看下面“小平6：繞圓轉(zhuǎn)動(dòng)的放射狀小平面的#的半徑r。請(qǐng)參看下面“小平面的使XY平面內(nèi)初始化定義的圓，它的中心位于X=0，Y=0，Z=R。這個(gè)圓的位置和旋轉(zhuǎn)角度0相應(yīng)。旋轉(zhuǎn)角必須滿足下列條件：因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考坐標(biāo)是旋轉(zhuǎn)軸的中心小平面的使遞對(duì)象提供光線-對(duì)象截取點(diǎn)的“第一位猜想”位置對(duì)象有可接受的質(zhì)量和能排除錯(cuò)誤的方案就行了過(guò)多的使用小平對(duì)于大多數(shù)環(huán)形對(duì)象，旋轉(zhuǎn)時(shí)，12-18放射狀小平面和每10度一個(gè)環(huán) 具體細(xì)節(jié)請(qǐng)參看環(huán)面描述三角形 三角形角通過(guò)一個(gè)參數(shù)來(lái)定義三角形短邊X整寬兩條短邊的長(zhǎng)度是X。因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，參考點(diǎn)是三個(gè)三角形的非直角交點(diǎn)三角 在XY平面內(nèi)三角形通過(guò)三個(gè)點(diǎn)來(lái)定義，總計(jì)需要6個(gè)參數(shù)X坐標(biāo)的頂點(diǎn)Y坐標(biāo)的頂點(diǎn)X坐標(biāo)的頂點(diǎn)Y坐標(biāo)的頂點(diǎn)X坐標(biāo)的頂點(diǎn)Y坐標(biāo)的頂點(diǎn)因?yàn)檫@個(gè)對(duì)象是一個(gè)面而不是一，所以，用"鏡面"材料類型時(shí)，用戶定義孔只有在NSC標(biāo)準(zhǔn)面對(duì)象里才提供這個(gè)功能用戶定義孔徑（UDA）功能可能位于一些NSC面對(duì)象上。UDA’s，NSCUDA數(shù)據(jù)庫(kù)文件必須包含續(xù)的點(diǎn)系列，定義單個(gè)封閉的放置在\OBJECTS文件夾里。NSC光源和檢測(cè)ZEMAXNSC源類型包括點(diǎn)，橢圓形，矩形，體，和用戶定義類型。一些源可能被放置在一些對(duì)象。或不在任何對(duì)象內(nèi)，但兩種情況必有其（一個(gè)光源不可能位于對(duì)象的邊緣每個(gè)NSC對(duì)象類在下如果光源和檢測(cè)器類型是需要的，但卻沒(méi)有列出，請(qǐng)聯(lián)系FOCUSSOFTWARE技術(shù)支持，以建義把新的類型加入到ZEMAX。注意到一些簡(jiǎn)單的光源如亮度面可能通過(guò)照射一個(gè)散射面，NSC的光源和檢測(cè)器簡(jiǎn)描描對(duì)象名檢測(cè)一個(gè)方形檢測(cè)器X和Y里有任意數(shù)目的象素橢圓形光發(fā)散光線來(lái)自一個(gè)虛點(diǎn)光源，形成一個(gè)圓光源文用戶定義的光源，該光源的光線列在該文件里點(diǎn)光錐形光束可能為零寬度，也有可能擴(kuò)展成一個(gè)球體矩形光發(fā)散光線來(lái)自一個(gè)虛點(diǎn)光源，而成一個(gè)矩形面圓柱光—光源，外形為圓柱，有一個(gè)橢圓形的交截面橢圓體光一個(gè)外形為橢圓體的光源矩形體光一個(gè)外形為矩形體的光源檢測(cè)檢測(cè)器對(duì)象量的數(shù)據(jù)來(lái)自透過(guò)它的NSC光源的光線。定義的參X半寬：透鏡單元里的X寬度Y半寬：透鏡單元里的Y寬度#X像素：沿著X方向的像素?cái)?shù)量#Y像素：沿著Y方向的像素?cái)?shù)量信息可以在任意可看到的檢測(cè)器檢測(cè)器瀏覽在NSC編輯器里橢圓形光所有的光線都從位于Z軸的一個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)發(fā)散到光源的距離在光線的發(fā)散形式呈余弦狀態(tài)分窄。注意到分布是以Z軸為軸對(duì)稱的。光線發(fā)散形式呈高斯?fàn)顟B(tài)分式中I和m是光線在X和Y軸方向的方向余弦Gx和Gy是常量。這個(gè)格式可以用來(lái)定義一個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)模式，該模式和X或Y方向的模式是不同的。Gx和Gy越大，那么在各自的方向的分布變得越窄。光線分布的自然狀態(tài)通過(guò)參數(shù)值來(lái)定義。如果Cn，Cx和Gy，都為零，那么全部光線將從一個(gè)虛擬點(diǎn)光源出現(xiàn)發(fā)散Cn為零Gx和Gy參數(shù)通常用來(lái)定義的光源是#光線分布：當(dāng)建立分布圖時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出#光線分析：當(dāng)執(zhí)行分析時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出射X半長(zhǎng)：透鏡單位的X半寬X半長(zhǎng)：透鏡單位的X半寬光源距離：沿著局部Z軸上方向的外觀上的光源點(diǎn)距離，這個(gè)值和Gy都為零才考慮該情況。達(dá)式中的Cn。高斯Gx：在高斯分布里的X式。如果Cn是零那么忽略高斯Gy：在高斯分布里的Y式。如果Cn是零那么忽略光源文 必須是DAT，文件必須放置在\OBJECTS內(nèi)。文件的格式必須是ASCII碼或二進(jìn)制形式，兩種格式描述如下。參數(shù)如下#光線分布：當(dāng)建立分布圖時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出#光線分析：當(dāng)執(zhí)行分析時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出射不為零，那么光線的順序是隨機(jī)的，當(dāng)文件是只讀的或一些在NSC二進(jìn)制源文件格 二進(jìn)制源文件存在一個(gè)頭結(jié)構(gòu)形式浮點(diǎn)和整數(shù)數(shù)據(jù)類型都是32位類型標(biāo)識(shí)整數(shù)的值必須是8675309。其它數(shù)據(jù)可能或可能不被包括ZEMAX只使用NbrRaysandDimensionUnits參數(shù)。在頭結(jié)構(gòu)之后是NbrRaysraystructures。每光線的最大數(shù)目通常允許是10，000，000。包含這么多光線的文件的尺寸大約為280Mb。ASCII碼源文件格 ASCII碼源文件由一個(gè)單行的數(shù)據(jù)頭組成，它的格式是兩個(gè)整數(shù)number_of_rays表示文件中光線的總數(shù)。dimension_flag是一個(gè)尺文件中的剩余行的格式如下光線的最大數(shù)目通常允許是10，000，000。包含這么多光線的文件的尺寸大約為3.0Gb。源文件里的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)不是1.0，標(biāo)準(zhǔn)化出現(xiàn)如下描述。點(diǎn)光 點(diǎn)光源是一個(gè)散射光線成為一個(gè)的點(diǎn)圓錐角的值在0到度之間（可能將輻射成一個(gè)球體。參數(shù)如下#光線分布：當(dāng)建立分布圖時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出#光線分析：當(dāng)執(zhí)行分析時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出射圓錐角：用度來(lái)表示的單軸圓錐角矩形光 圓柱體光 圓柱體光源是一個(gè)3D體，通過(guò)沿Z軸方向?qū)ΨQ拉伸一個(gè)在XY平面這里W是指X，Y，Z的半寬。參數(shù)如下光線分布：當(dāng)建立分布圖時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出射#光線分析：當(dāng)執(zhí)行分析時(shí)，定義多少條隨機(jī)光線從光源出射X半寬：透鏡單位的X半寬Y半寬：透鏡單位的Y半寬Z半寬：透鏡單位的Z半寬。 橢球體光源是一個(gè)3D體，它在XY，XZ，YZ平面內(nèi)的投影都為橢這里W是指X，Y，Z的半寬。參數(shù)和圓柱體光源相同。 矩形體光源是一個(gè)3D體，它在XY，XZ，YZ平面內(nèi)的投影都為矩這里W是指X，Y，Z的半寬。參數(shù)和圓柱體光源相同。 在NSC組里按和約束放置對(duì)象，是很重要的。對(duì)象可以放置在3D空間的任何地方；對(duì)象可以和相關(guān)的其它對(duì)象放置。對(duì)象也可以對(duì)象坐標(biāo)系 放置所有對(duì)象的坐標(biāo)系統(tǒng)通過(guò)入射端口定義。入射端口頂點(diǎn)是（0，0，0）并且在其局部坐標(biāo)空間里是不旋轉(zhuǎn)的。入射端口本身每個(gè)對(duì)象的位置通過(guò)六個(gè)參數(shù)來(lái)定義：X，YZ坐標(biāo)，和那個(gè)點(diǎn)關(guān)于局部X，Y，Z軸的旋轉(zhuǎn)。注意到首先是執(zhí)行坐標(biāo)平移，然后是傾斜，按從左到右的順序參數(shù)被列于NSC編輯器內(nèi)。這可以被寫成矩這里g下標(biāo)表示相對(duì)于入射端口的全局坐標(biāo)，o是偏移量，l是局部對(duì)象的坐標(biāo)。矩陣S是通過(guò)對(duì)象坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)來(lái)定義的：這個(gè)方程式可以被簡(jiǎn)寫如下式中，G是全局坐標(biāo)頂點(diǎn)，L是局部坐標(biāo)頂點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于“參考對(duì)象”的對(duì)象。缺省對(duì)象是0對(duì)象，即入射端口。坐標(biāo)參考嵌套的一些數(shù)值被提供所以對(duì)象9可以放置在對(duì)象5的放置對(duì)象在另一個(gè)對(duì)象內(nèi)或相鄰于另一個(gè)對(duì)象點(diǎn)和另一個(gè)對(duì)象的邊界面上的點(diǎn)，在3D空間內(nèi)有相同的位置。嵌套對(duì)象限 數(shù)是3，那么對(duì)象3可以放置在對(duì)象2內(nèi)，該對(duì)象，即對(duì)象2，放置組數(shù)。在任一對(duì)象的集合內(nèi)，限止應(yīng)用于總體嵌套，然而，在NSC嵌套 上通過(guò)多于一個(gè)的對(duì)象；在NSC編輯器內(nèi)，列于最后的對(duì)象決定那對(duì)于折射體，有五種情況要考慮一個(gè)對(duì)象完全在另一對(duì)象外，并且它們沒(méi)有任何接觸點(diǎn)一個(gè)對(duì)象完全在另一對(duì)象內(nèi)，但它們沒(méi)有任何接觸點(diǎn)情況 情況2： 形體可以放置在玻璃矩形體而形成一個(gè)空心玻璃塊。情況 矩形玻璃塊可以放置成這樣第一的一個(gè)或多個(gè)面的部分和第二的一個(gè)或多個(gè)面的部分相接觸。這兩需要是不同的材料。然而假如對(duì)象完全在另一個(gè)對(duì)象里除了面接觸之外那么在NSC編輯器內(nèi)在的對(duì)象必須列于在外部的對(duì)象之后當(dāng)接觸多于一個(gè)共同邊界面時(shí)知道哪個(gè)材料是折射的對(duì)于ZEMAX來(lái)說(shuō)是必須的。只要最外面的對(duì)象首先在NSC編輯器里列出，任意數(shù)目的這樣的接假如三個(gè)以上的對(duì)象通過(guò)一個(gè)共同面相互嵌套如一個(gè)玻璃塊里有誤的那么將導(dǎo)致情況5和一個(gè)出錯(cuò)信息如果某些光線相交在干擾情況 擁有這個(gè)接觸面，其它部分是分離的。ZEMAX自動(dòng)檢測(cè)這種情況；情況 這將導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤的信息，因?yàn)榈膶傩詻](méi)有被唯一定義。ZEMAX自動(dòng)檢測(cè)和捕捉錯(cuò)誤，將顯示一個(gè)適當(dāng)?shù)腻e(cuò)誤信息，假如某對(duì)象放置的一般規(guī)則列于最后的對(duì)象決定那個(gè)點(diǎn)的光線的屬同厚度和半徑，由空氣或玻璃制成的非括對(duì)象#1和#2，但光線通過(guò)它們就好像只通過(guò)對(duì)象#2一樣。這就允許定義有“孔”的對(duì)象和其它復(fù)雜的對(duì)象NSC對(duì)象的折射和反 所有的NSC對(duì)象允許在NSC編輯器內(nèi)材料說(shuō)明。反射，折射，或一個(gè)定義在普通選擇玻璃內(nèi)的類似玻璃名稱空白材料被假定顯示一個(gè)統(tǒng)一的指針，該指針可能是非連續(xù)空間的背景指針（該非連續(xù)空間的指針通過(guò)在透鏡編輯器上的NSC面指針來(lái)設(shè)定。對(duì)象類材料空白或玻鏡象材吸收材體所有的面是射面對(duì)象被忽多邊形對(duì)（體如果在POB文收，那保持反射或吸收射面保持折射如果在POB文為反射面如果在POB文為吸收面多邊形對(duì)（面對(duì)象被忽如果在POB文為反射面如果在POB文為吸收面對(duì)象的材料屬體；是不會(huì)有光線的。例如包括矩形體和球體，它們的所有吸收體可能是面或是體，材料必須設(shè)成“吸收”型注意到STL對(duì)象類似于其它體，而不類似于多邊對(duì)象，因?yàn)镾TL格NSC對(duì)象的衍一些NSC對(duì)象可以有一個(gè)或多個(gè)衍射面；如衍射光柵，二元1次和二元2次對(duì)象這些對(duì)象折射或反射光線如同散射它們依照光柵的涂層和散射組通常每個(gè)對(duì)象最多可有4CSG；雖然大多數(shù)對(duì)象只用單個(gè)CSG。CSG從0開始計(jì)，所以有效的組數(shù)是0到3。組的屬性通過(guò)每個(gè)對(duì)涂層和散射屬性被應(yīng)用于每個(gè)在對(duì)象類型選擇框上的CSG多數(shù)對(duì)象只使用CSG0；所以涂層和散射屬性選擇對(duì)象類型選擇對(duì)話框上的CSG0；應(yīng)用于各個(gè)對(duì)象的表面或小平面。下列對(duì)象使用其它CSG如：標(biāo)準(zhǔn)透鏡：組1；前表面；組2；后表面；所有其它表面都是0多邊形對(duì)象：每個(gè)小平面可能被指定屬于涂層組0到3；細(xì)請(qǐng)參看多邊形對(duì)象定義一節(jié)偏振和薄膜涂 薄膜涂層能影響光學(xué)表面的和反射屬性。表面起初是無(wú)涂層的，請(qǐng)參看先前的《涂層和散射組的討論》一節(jié)。每個(gè)CSG有它自身的表面上的涂層接 舉例說(shuō)明，在兩個(gè)棱鏡接觸面上放置一薄金屬層，形成一個(gè)層。恰當(dāng)?shù)耐繉?，光線的和/或反射將能正確的計(jì)算。注意到棱鏡能模擬成POB對(duì)象，即不同的涂層能用到不同的面上，散 部分散射和散射光線 部分的值必須在0（沒(méi)有光線散射）和1（所有光線都散射）之間。如果光線分離是關(guān)的，決定散射與否取決于0.01.0之間的隨機(jī)數(shù)如果光線分離是開的那么ZEMAX能把鏡象光線分離成一條或多條有散光線生成如果5光線被選擇那么鏡象光線和5條散射光線被追跡。如果光線分離為開，并且散射光線數(shù)是1或更大ZEMAX散射模 散射模型被定義在強(qiáng)度概率分布函數(shù)式中。當(dāng)ZEMAX散射一條光線，一個(gè)新的方向被選擇。ZEMAX事實(shí)上不發(fā)射多數(shù)新光線；下列圖形定義了用來(lái)描述散射模型的向量 法線向量N定義了光線和面截取點(diǎn)上面的方向。起始光線向量是I鏡象光線向量

，散射光線向量是S。鏡象光線向量可能是反射折射向量；上圖直觀的顯示了該光線是反射光線向量。注

，I R 都是單位向量。鏡象和散射光線向量的發(fā)射的投影向量，分 用0，表示。發(fā)射不是一個(gè)單位向量；向量0在數(shù)量上等于sinr當(dāng)在數(shù)量上等于sins，式中r和s分別是法線向量和鏡象光線 射光線的夾角的角標(biāo)記，散射向量標(biāo)記為x，如果x趨向于零，則散射向量和鏡象向量趨向于相同。x的決定，取決于散射模型的選擇。沒(méi)有散 形成沒(méi)有修正的鏡象光線，x等于零 散 散射的意思是散射的強(qiáng)度概率函數(shù)如同coss。注意散射和光線的發(fā)生和脫離角無(wú)關(guān)。散射向量x有一個(gè)界于０到１之隨機(jī)數(shù)量，等于概率，向量0被設(shè)置成零長(zhǎng)度。大多數(shù)散射面非近于模型 角。的值定義在ＣＳＧ屬性框內(nèi)，相應(yīng)于，在余弦空間方向１上的e（36.79）的概率點(diǎn)的散射向量數(shù)量，哈維-謝克（ＡＢg）散哈維-謝克或ＡＢg散射模型，是定義雙向散射分布函數(shù)或BSDF的非常有用和普遍的方式。BSDF用來(lái)定義每單位發(fā)光的散射輻射率，式中，以法線為基準(zhǔn)，是方位角，下標(biāo)i和s分別是涉及發(fā)生和散射的方向，注意BSDF的單位是球面度的倒數(shù)。一般式BSDF能涉及到兩個(gè)分離函數(shù)BRDF和BTDF，分別為反射和而設(shè)ZEMAX允許分別說(shuō)明BRDF和BTDF，在下面的章節(jié)中有討論。哈維-謝克BSDF屬性 對(duì)多數(shù)光學(xué)表面BSDF和發(fā)生方向無(wú)關(guān)，如果它被考慮為方向余弦光散射屬性",J.E.Harvey,Ph.D.Dissertation,亞里桑那州大學(xué),1976;“ScatteringEffectsfromResidualOpticalFabricationErrors",J.HarveyandA.Kotha,ProceedingsoftheSPIE,July,1999).哈維-謝克表示法即把BSDF考慮成為一個(gè)0的函數(shù)x。該ABgBSDF模x當(dāng)BSDF被考慮成的函數(shù)時(shí)，結(jié)果數(shù)據(jù)通常要適合下列函數(shù)xFIT的三個(gè)參數(shù)g，形成了ABgBSDF模型的名字。下列為零