引言

在什么条件下会采用几何光学和物理光学？这是一个大家经常遇到的问题。

在ZEMAX软件中实际上有三种主要算法：几何光学算法、几何与衍射结合算法和纯衍射物理光学算法。

 几何光学将光看成直线传播的光线，不会考虑光的干涉和衍射效应，光斑可以无限小而没有衍射极限。

这种算法一般适用于衍射效应较小的产品设计，例如照相镜头、望远镜等产品设计。

ZEMAX中结合光学的分析功能很多，例如Spot Diagram、Ray Aberration等专门用来分析几何像差。 

 在像差理论中涉及到的球差、慧差、象散、场区和畸变等都是基于几何光学的。

当光学系统的Spot小于或与衍射极限相当时，以上涉及到的所有几何光学的精度就不能满足系统要求了。这时必须使用更加精确的计算方法。 

 这种算法是以系统的出瞳为界线，出瞳前用的仍然是几何光学，出瞳后用的是衍射传输。

这是因为光学系统中的衍射效应主要发生在出瞳位置上。

计算出瞳后的衍射效应足以能够满足大多数系统的精度要求。

对应的ZEMAX中的几何与衍射结合算法包括：

衍射PSF-用来评价衍射光斑的尺寸和能量分布 

衍射MTF-用来分析和评价镜头的成像分辨率 

 这是ZEMAX软件中光学传播计算精度最高的功能，因此只在ZEMAX-EE版本中支持。

POP是纯的物理光学传输算法，基于角频谱或衍射传输算法。

ZEMAX可以根据光束及系统来自己决定哪种算法更加精确。

 用户也可以指定特定面强制使用角频谱计算。

POP中的光源支持所有的激光光束，包括单模和多模以及自订DLL的方式。

在ZEMAX软件中实际上有三种主要算法：几何光学算法、几何与衍射结合算法和纯衍射物理光学算法。

在使用的过程中只有选择正确的分析工具和理解计算精度的准确，才能正确的设计光学系统。 

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