Zemax 就是做镜头光路仿真的工具,搞光学相关专业的同学应该都听过。大白话来讲,不用你实打实打磨镜片,直接在电脑里面搭一套镜头模型,模拟光线穿过镜片之后的成像效果,看看画面清不清晰,有没有畸变色差这些问题。大学光学课设做镜头仿真,还有工作里设计各类成像镜头,很多人都会用它。软件算出来的仿真图表看着挺专业,但上手门槛真的很高,刚打开界面一堆编辑器和菜单,新手很容易摸不着头脑,很多报错并不是操作点错按钮,而是基础参数没有设置到位Zemax...。
Zemax (全版本)安装包下载链接:
百度网盘
https://pan.baidu.com/s/16LFsny4iDt35h1PpJizHng?pwd=8888
所有软件均为压缩文件,务必使用解压缩软件解压后再进行安装,不解压直接进行安装会导致安装失败。
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安装步骤
1、将安装包进行解压

2.以管理员身份运行如下图程序

3.点Next

4.勾选I accept,然后点Next


6.选择软件安装路径,建议和教程中的保持一致,本例安装到D盘(将路径地址中的首字符C改为D表示安装到D盘,或者可以在其它磁盘里创建一个新的文件夹,安装路径不要出现中文),点击“Next”

7.点Next

8.、勾选第一项,然后点Next

9.、点install

10.软件安装中,请等待

11、点Next

12、取消勾选,然后点Finish

13、返回之前解压的“Zemax2019”文件夹,双击打开“Crack”文件夹,选中文件夹下的全部文件,鼠标右键点击“复制”

14、在桌面找到此软件,然后打开文件所在位置

15、将刚刚复制的文件粘贴进去

16、点替换

17、找到软件并运行

18、点OK

19、点右上角关闭

20、点右上角关闭

21、点OK

22、点右上角关闭

23.依次点击“Setup——Project Preferences——General”,选择”中文”,点击“OK”

24、点确定

25.OK软件打开界面如下图所示

说实话,我第一次接触 Zemax 做镜头课设的时候,完全一头雾水。之前上课只是书本上学过光学理论,真正打开软件,镜头数据表、评价函数、各类分析窗口摆了满满一屏幕,完全搞不清先调哪一块。那时候找了一份网上的示例文件,照着改了镜片曲率,直接点优化,结果系统直接跑崩,镜片厚度变得离谱,仿真图直接乱掉。我来回调整半天,也不知道哪里出了问题,距离课设提交没剩几天,心里特别慌。后面反反复复完成好几次仿真作业,慢慢一点点试错,才摸懂这个软件的脾气,也攒了不少教程很少细说的现实坑点。
我跟你们说,新手最容易犯的错,就是一股脑把所有参数全部开成变量。很多人以为变量开的越多,优化出来效果越好,把镜片曲率、厚度全都放开,交给软件随便算。结果优化出来的结构看着指标好看,镜片厚度、曲率半径特别夸张,现实根本加工不出来,课设报告直接被老师打回来重改。我早期就踩过这个亏,之后做仿真,只会挑真正需要改动的参数作为变量,该固定的数值就锁死,不会全部丢给算法瞎跑。
还有单位和基础参数不匹配的问题,坑起人来悄无声息。软件默认单位要是没留意,毫米厘米搞混,整套光路直接全部错乱。不少人直接拿软件默认的波长、视场就开始建模,做完之后才发现和课设给的指标完全对不上,等于大半功夫白白浪费。我现在新建项目第一件事,先核对系统里面的孔径、波长、视场这些基础条件,确认没问题之后,再往里面加镜片。
玻璃库这块也经常翻车,很多同学随便挑一个玻璃材料就往上填,忽略材料色散和实际供货情况。仿真出来像差看着很漂亮,选的却是市面上很难买到的特殊玻璃,写课设的时候逻辑就站不住脚。还有导入外部玻璃库的时候,不是把文件丢进文件夹就完事,还得在软件内部勾选启用,不然软件识别不到新材料,直接报错找不到玻璃型号。
优化的时候评价函数乱填,也是新手重灾区。好多人不理解操作数的含义,复制别人的评价函数直接粘贴过来,目标值、权重乱改一通,导致优化一直不收敛,越跑结果越差。遇到这种情况不要盲目反复点优化,回头检查评价函数,看看里面的约束条件是不是互相冲突,有些条件矛盾的话,软件再怎么算都得不到合理结果Zemax...。
另外做仿真,别光盯着 MTF、点列图这些结果图,偶尔打开 3D 视图看一看镜片排布。有时候发生镜片互相穿插、光线被镜框挡住,光看分析图表不一定能发现,三维视图一眼就能看出问题。软件偶尔也会闪退,尤其是模型复杂的时候,记得隔一段时间另存一份工程备份,避免忙活半天全部清零。
顺带说个我自己的小习惯,练习课设别一上来就做复杂镜头,可以找现成的经典镜头初始结构拿来改,比从零开始搭建省事很多。前期仿真计算精度不用调到最高,先用中等速度跑通整套系统,等到最后出报告的时候,再把精度拉高就可以,不然每次运算都要等很久,浪费大量时间。
用久之后就能感觉到,Zemax 本身计算能力很强,但它特别看重物理逻辑。不是会点菜单按钮就万事大吉,光学基础跟不上,很容易被各种仿真结果迷惑。很多时候出问题,不是软件 bug,而是前期参数、约束条件设置不合理。应付大学课设的镜头仿真,把这些细碎的坑避开,踏踏实实设置约束,就能够拿到合格可用的仿真成果。
夜雨聆风