目錄

第1章 Zemax光學設計初步 1
1.1 光線追跡理論計算 1
1.1.1 實際光線單折射球面光路計算 1
1.1.2 共軸球面系統(tǒng)光路計算 3
1.2 Zemax的界面簡介與光學建模方式 7
1.2.1 Zemax的界面簡介 7
1.2.2 Zemax光學建模與基本計算流程 9
1.3 Zemax中的像差評價與鏡面參數設置初步 10
1.3.1 Spot Diagram 與Ray Aberration簡介 10
1.3.2 純離焦 14
1.3.3 純球差 16
1.3.4 球差和離焦 19
1.4 自動優(yōu)化設計概念初步 19
第2章 Zemax透鏡設計 23
2.1 透鏡計算理論基礎 23
2.1.1 單折射球面的基點、基面與焦距 23
2.1.2 透鏡的基點與焦距 24
2.2 單透鏡Zemax設計實例 27
2.3 雙膠合透鏡Zemax設計實例 32
第3章 Zemax平面系統(tǒng)設計 36
3.1 具有平面系統(tǒng)元件的光學系統(tǒng)理論計算 36
3.1.1 平行平板的成像性質 36
3.1.2 平行平板的等效空氣層的基本概念 37
3.1.3 反射鏡的基本概念 37
3.1.4 反射棱鏡的基本概念 38
3.2 Zemax中的坐標斷點 42
3.2.1 Zemax中的坐標系 42
3.2.2 坐標變換 43
3.2.3 Zemax中的坐標斷點設置 44
3.3 光學系統(tǒng)中具有反射鏡或者平行平板的Zemax仿真分析 46
3.4 具有反射鏡的光學系統(tǒng)Zemax設計實例——牛頓望遠鏡 49
3.5 具有阿米西屋脊棱鏡與五棱鏡組合的光學系統(tǒng)Zemax設計實例 52
第4章 Zemax光束限制設計與多重結構設計 56
4.1 光學系統(tǒng)中的孔徑光闌、入射光瞳與出射光瞳 56
4.1.1 入射光瞳與出射光瞳 56
4.1.2 入射窗與出射窗 57
4.2 光學系統(tǒng)的景深 59
4.3 Zemax中光束限制的設計方法——單透鏡光束限制的設計與分析 60
4.4 Zemax中漸暈的設計方法 64
4.5 Zemax的多重結構設計——反射式掃描系統(tǒng)設計 70
第5章 Zemax光能計算 75
5.1 光能和光度學的基本概念 75
5.2 光學系統(tǒng)中的光能損失分析與計算 76
5.2.1 透射面的反射損失 76
5.2.2 鍍金屬層的反射面的吸收損失 77
5.2.3 透射光學材料內部的吸收損失 77
5.3 Zemax中相對照度、鍍膜簡介及序列/非序列混合模型與照明設計實例 77
5.3.1 相對照度 77
5.3.2 鍍膜 78
5.3.3 利用序列/非序列混合模型設計一個LED（點光源）的照明系統(tǒng) 80
第6章 Zemax像差計算 86
6.1 像差的基本概念 86
6.1.1 球差 86
6.1.2 彗差 87
6.1.3 像散 89
6.1.4 場曲 90
6.1.5 畸變 91
6.2 色差 92
6.2.1 位置色差 93
6.2.2 倍率色差 93
6.3 Zemax中的像差模擬與分析 94
6.3.1 球差 94
6.3.2 彗差 95
6.3.3 像散 97
6.3.4 場曲 98
6.3.5 畸變 100
6.3.6 色差 100
第7章 像質評價 104
7.1 光學傳遞函數像質評價基本概念 105
7.2 人眼的Zemax模型及其在VR中的應用 107
第8章 Zemax中的優(yōu)化與公差 113
8.1 Zemax優(yōu)化方法簡介 113
8.1.1 優(yōu)化方法概述 113
8.1.2 光學系統(tǒng)數學建模 114
8.1.3 Zemax中評價函數的定義 116
8.1.4 Zemax操作符的定義 117
8.1.5 默認評價函數 117
8.2 Zemax公差分析簡介 118
第9章 光通信模塊Zemax設計初步 123
9.1 雙透鏡光纖耦合設計 123
9.2 半導體激光器與單模光纖耦合設計 135
9.3 基于偏振元件的光環(huán)形器設計 143
9.4 基于濾波片的Z-BLOCK波分復用器設計 151
第10章 成像鏡頭Zemax設計初步 164
10.1 庫克三片式成像鏡頭設計 164
10.2 蘋果手機鏡頭剖析 171
第11章 超構透鏡光學設計 184
參考文獻 193