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引言

在ZEMAX的非序列设计中,我们可以模拟系统处于非空气环境的材料中,如浸于水或油中。

默认条件下,所有元件都是处于空气中的,有时我们设计的系统并不是用于空气中,而有其它的特殊环境。这时就需要使用非空气环境模拟。

其实空气环境和非空气环境只有一个区别,就是材料问题,我们只需把系统浸于指定材料中即可。


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 我们仍以双高斯镜头为例,假如这个镜头现在用于水中成像。打开ZEMAX自带的双高斯镜头例子,并将它转为非序列组。

[zemax文件夹\Samples\Sequential\Objectives\Double Gauss 28 degree field.zmx]。

有关序列模式转非序列的详细转换过程请参考我们知识库

的另一篇技术文章:


 http://www.optotek.com.cn/knowledge-item-114-ZEMAX-NSC-Sequential-non-sequential.html

转好以后如下图: 


 在透镜组前面插入一个椭圆光源,z位置为-20,输出光线100条,分析光线一百万条,x半宽16.66,y半宽16.66

 在透镜组后面插入一个探测器,z位置为132,材料为ABSORB,大小10X10,像素100X100,Color为2

 如上图所示,现在系统处于空气中。


 我们将设置一个材料为水的实体元件,将双高斯镜头包含在其中,达到浸没效果。

 插入一个球体(Sphere),半径设置为100,z位置为50,材料为water,此时阴影图中镜头被水球完全覆盖:

 

 为了看到内部元件,需将球体设置为半透明状态,在Sphere名称上右击打开物体属性对话框,找到Draw标签,如下图设置: 

 

从上面视图中观察,好像系统根本没发生任何变化,也就是说镜头在空气或水中效果一样?其实这里已经出现了物体嵌套错误。


 我们需要注意:

 在ZEMAX非序列模式下,当两个或多个物体发生嵌套时,嵌套部分的材料特性都是由处于编辑器最下面的那个物体决定。

所以在我们这个图中由于球放在编辑器最上面,所以对它里面的元件不会产生任何影响。

如果想让上面的球材料起作用,我们需告诉软件,哪个物体处于哪个物体当中。

使用面上的"Inside of"标志,我们将球下的所有物体上的Inside of标志都输为球的物体序号:

 正确的视图如下: 

 


 当镜头浸于水中时,根据光学理论我们应该知道:透镜的光焦度取决于界面两边折射率之差的大小。

当玻璃处于空气中时,玻璃与空气的折射率之差要明显大于玻璃与水的。

所以镜头在空气中的焦距肯定小于浸在水中时,从以上视图中也完美的验证了这一点。

 更多问题,欢迎和我们联系.

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