zemax笔记2 - 评价函数作用

评价函数的值反映了所设计系统的好坏，值越小越好，在理想情况下其值为0。

打开：

Editors --> Merit function

设置评价函数：
在Merit function 窗口中点击：tools --> default merit function，得到下图

共分为3大块：

1. Optimization function and reference 评价方法及参考点设置

左边是评价方法的计算方法：均方根（RMS）和峰谷值（PTV）。
注：当我们设计系统最终结果像差大于2个波长时选用均方根及斑点尺寸进行评价。而当最终结果像差小于2个波长时就可以选用均方根波前差来进行评价。

中间是具体评价方法：

• wavefront 波前差
• SpotRadius离散斑尺寸
• spot x 离散斑横向尺寸
• ……
• Angular Radius 空间角度选项，在无焦系统中使用。

 

右边是参考点的设置:

 

• centroid 参考质心光线：质心:弥散斑中所有光线交点的 重心 所在
• chief ray 参考主光线

一般采用RMS+SpotRadius+chife ray 造成的均方根差最小

 

2. pupil integration method 光瞳采样方法的设置

 

（1）Gaussian Quadrature 高斯球积法
通过一定数量的环(rings)臂(arms)设置来进行光线的空间分布采样。在赛德尔像差中波前像差系数是由光瞳的半径值R和与子午轴偏角cos(theta)来共同表示的，这和高斯球积法中的环臂数相对应。
当设置的环数为n时，则能计算出R的(2n-1)次像差。设置为3环时可以计算出5阶像差。
臂：光瞳中均匀分布的臂数，设置为6时，均匀分布在光瞳中，相隔60度。对于轴对称系统，只需要追击其中1条光线。轴外光线左右对称分布，只需要追击一侧的光线。zemax 会根据系统的对称性自动选择相应光线。

（2）Rectangular Array 矩形阵列法
在光瞳内直接用矩形阵列的方法来进行采样。适用于 高斯球积法不适用的情形，系统中包含 非圆形光瞳时（使用高斯球积法会得到错误参数，zemax无法识别）。
高斯球积法适用于圆形或旋转对称系统中，采用较少光线得到较好结果。

3. thickness boundary values 厚度边界设置

对系统中镜片及空气的 边缘、中心厚度、最大间隔 进行设置。（对系统整体性能进行限制，避免输入错误）

4.最后是杂项设置栏

• assume axial symmetry 假设系统是轴对称系统（例如有平面镜的系统选择此项加快计算）
• ignore lateral color 会忽略垂轴色差（分色系统会用到）

• config 对应结构

• save 和 load 保存和加载不同设置。