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引言

什么叫光学系统的鬼像(ghost image)?

在光学系统中,由于透镜表面多次反射而在光学系统焦面附近产生的附加像,其亮度一般较暗,且与原像错开。

通常能量较高的光源发射的光线经过光学透镜后,由于透镜表面菲涅尔反射或镜筒散射,最终在像面或像空间形成能量较高的亮斑。

像面附近这种亮斑就是所谓的鬼像,这也是我们不想要的成像光路最终的成像结果。

本章我们将介绍如何使用ZEMAX来进行鬼像能量及光路路径的分析。 


 那么如何在ZEMAX中进行分析呢?

首先我们打开一个自带的经典双高斯物镜系统,通常目录:

C:\Program Files\ZEMAX\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.zmx 

 

接下来找到鬼像分析功能,菜单如下: 

打开鬼像分析对话框: 

 

从上图我们可以看到,反弹次数(Bounces)指定鬼像模式:一次反弹和二次反弹。

若在像空间形成鬼像,光线反射必然应大于等于二次反弹,在序列模式下,最多能分析到二次反射情况。

对于二次反射情况,我们用ZEMAX主要是来分析成像光线经透镜表面反射后,究竟哪个透镜面最容易在像空间形成鬼像。形成鬼像聚焦后光斑能量的大小,这是我们最希望得到的结论。只有准确找到最容易产生鬼像的表面,才能对症下药,消除鬼像。 


 在鬼像分析前,我们最好选择"Save Files",这样分析完成后所有鬼像路径会保存下来,方便我们查找, 

 

保存的文件会自动以文件名GHfffsss.ZMX形式命名,fff表示一次反射时的表面序号,sss表示二次反射表面序号。

点击OK,可以看到分析完成后报表如下: 

 

ZEMAX详细统计出了任意两个表面间组合后形成的鬼像位置、鬼像光斑能量大小。

并且可以知道哪个组合产生的鬼像最接近光瞳平面或哪个鬼像能量最大: