zemax模拟LED准直 zemax如何设置点光源

1. 首先定义一个简单的光学系统
   设置一点光源，物空间NA = 0.3，物距为10mm，经过材料为BK7的单透镜厚度为5mm，透镜后表面距离像面40mm。
   
   
   打开评价函数对话框
   
   常用的优化目标有三种：波前优化（Wavefront）;光斑半径优化（Spot Radius）和角半径优化（Angular Radius）且这三种一般均使用RMS优化算法。选项卡右侧可选择该目标的参考方式：质心参考（Centroid）和主光线参考（Chief Ray）。

波前优化方法

波前优化方法是以优化光线的光程差为目标，也称波相差优化。一般在系统像差较小的情况下优化效果才比较显著。

选择wavefront，点击OK

优化结果如上图所示

从几何光学理论上考虑，所有光线光程差为0有两种情况，第一种点光源发出的完美球面波在任意位置的球面上光程差为0，第二完美准直的平行光发出的平面波在垂直于光轴的平面上光程相同。

那么为什么这里只显示了一个结果呢？
这是因为zemax默认设置下是聚焦模式，这是可以改为准直模式的。在Gen的“Afocal Image Space”选项上打勾，系统切换到无焦模式，其优化是使物方光束到达像方时以准直为目标。

光斑尺寸优化方法

光斑尺寸优化方法以优化物方视场光束在像面上的光斑最小为目标，此种方法限定了优化的模式只能为聚焦模式。绝大多数的成像系统都使用这种方法优化光斑大小。

Zemax提供了4种光斑优化目标选择：综合光斑，X光扇光斑，Y光扇光斑和XY光扇光斑。
综合光斑即物点所有光束成像到像面上像点大小，这包含了所有像差的影响，选择这个目标值zemax将创造一系列TRAC操作数来追迹光线。
X和Y方向光斑适用于特定光斑要求的系统，如柱面镜聚焦的线性光斑，它使用TRAX或TRAY操作数作为目标函数。

角谱半径优化方法以优化物方视场光束至像空间时边缘光线与主光线的角度差最小化，这种属于无焦优化模式。

笔记来源于zemax超级学习手册