zemax笔记2 - 评价函数作用

在zemax设计光学系统中评价函数起非常重要的作用，评价函数的值反应了我们设计的系统的好坏，理想情况下其值为0。

打开：
Editors --> Merit function

设置评价函数：
在Merit function 窗口中点击：tools --> default merit function

设置评价函数

Optimization function and reference 评价方法及参考点设置

设计不同类型系统时使用不同的评价方法。
例如：当我们设计系统最终结果像差大于2个波长时选用均方根及斑点尺寸进行评价。而当最终结果像差小于2个波长时就可以选用均方根波前差来进行评价。

左边是评价方法的计算方法，均方根（RMS）和峰谷值（PTV）两种不同的设计目标使用。

中间是具体评价方法：

• wavefront 波前差
• SpotRadius离散斑尺寸
• spot x 离散斑横向尺寸
• 等……
• Angular Radius 空间角度选项，在无焦系统中使用。
• ……

右边是参考点的设置:

• centroid 参考质心光线
• chief ray 参考主光线
• unreferenced 无任何参考（2009版中无，12版中有

pupil integration method 光瞳采样方法的设置

• Gaussian Quadrature 高斯球积法
  通过一定数量的环(rings)臂(arms)设置来进行光线的空间分布采样。在赛德尔像差中波前像差系数是由光瞳的半径值R和与子午轴偏角cos(theta)来共同表示的，这和高斯球积法中的环臂数相对应。
  当设置的环数为n时，则能计算出R的(2n-1)次像差。设置为3环时可以计算出5阶像差。
  臂：光瞳中均匀分布的臂数，设置为6时，均匀分布在光瞳中，相隔60度。对于轴对称系统，只需要追击其中1条光线。轴外光线左右对称分布，只需要追击一侧的光线。zemax 会根据系统的对称性自动选择相应光线。

赛德尔的五像差, 1856年德国的赛德尔，分析出五种镜头像差源之于单一色（单一波长）。此称为赛德尔五像差。包括：球差、慧差、场曲、像散、畸变。

• Rectangular Array 矩形阵列法
  在光瞳内直接用矩形阵列的方法来进行采样。适用于高斯球积法不适用的情形，系统中包含非圆形光瞳时（使用高斯球积法会得到错误参数，zemax无法识别）。
  高斯球积法适用于圆形或旋转对称系统中，采用较少光线得到较好结果。（12版中有环形遮拦比选项，可用于具有环形遮拦的系统。）

thickness boundary values 厚度边界设置

对系统中镜片及空气的 边缘、中心厚度、最大间隔 进行设置。（对系统整体性能进行限制，避免输入错误）

最后是杂项设置栏

• assume axial symmetry 假设系统是轴对称系统（例如有平面镜的系统选择此项加快计算）

• ignore lateral color 会忽略垂轴色差（分色系统会用到）

• config 对应结构

• save 和 load 保存和加载不同设置。