ZEMAX中镜片光焦度优化

鲤鱼与愉

为什么要计算优化光焦度？光焦度是表征光学系统对入射平行光的屈折本领。光焦度太小表示镜片的在系统中的贡献量太小，不利于节省空间或用较少的镜片达到效果；光焦度太大则权重很大，镜片会比较敏感，不利于公差优化；所以需要光焦度要适当。那么如何计算并优化光角度？更具光焦度的公式列举了3在zemax中优化光焦度的方法并进行了验证。方法一：折射球面光焦度，其中n’为像方折射率，n为物方折射率，r为球面半径，f’为像方焦距，f为物方焦距；默认空气中的折射率为1时，则一般光焦度表示为像方焦距的倒数。方法二：镜片总光角度,其中，为第一个镜片的光焦度，为第二个镜片的光焦度，d为镜片厚度，n为镜片折射率。上述光焦度计算方法具有普适性，近轴和非近轴系统光学系统都适合。方法三：球面镜片光角度,其中、为镜片前后表面曲率半径，在薄透镜的情况下，d0,所以公式简化为简化结果等效于方法2中的。
在ZEMAX中进行优化举例，对第二个镜片光焦度用操作数抓取
图1 结构