用zemax设计光学显微镜 光学系统设计实验报告.doc

1、课 程 设 计张静测量显微镜设计题目 20080302学生姓名 光信息08-3班学 号指导教师专业班级刘志健 李保生20011 年 06 月 25日光学系统设计实验报告姓名：张静 学号：20080302 班级：光信息083班光学显微镜设计根据学号得到自己设计内容的数据要求：1. 目镜放大率10(即焦距25）2. 目镜最后一面到物面距离1103. 对准精度1.2微米按照实验步骤，先计算好外形尺寸。然后根据数据要求选取目镜与物镜。我先做物镜。因为这个镜片比较少。按物镜放大率选好物镜后，将参数输入。简单优化，得到比较接近自己要求的物镜。然后做目镜，同样的做法，这个按照焦距选目镜，将参数输入。将曲率半

2、径设为可变量，调入默认的优化函数进行优化。发现“优化不了”，所有参数均没有变化。而且发现把光源放在“焦点”位置，目镜出射的不是平行光。我百思不得其解。开始认为镜头库的参数可能有问题。最后我问老师，老师解释，那个所谓的“焦点”其实不是焦点，我错误的把“焦点”到目镜第一个面的距离当成了焦距。这个目镜是有一定厚度的，不能简单等效成薄透镜。焦点到节点的距离才是焦距。经过老师指点后，我尝试调节光源到目镜第一面的距离，想得到出射平行光，从而找到焦点。但这个寻找是很费力气的，事倍功半。老师建议我把目镜的参数倒着顺序输入参数。然后用平行光入射，然后可以轻松找到焦点。但是，按照这个方法，倒着输入参数，把光源放在

3、无限远的地方（平行光入射），发现光线是发散的。不解。还是按照原来的方法。把光源放在目镜焦点上，尽量使之出射平行光。然后把它与优化好的物镜拼接起来。后来，加入理想透镜（会聚平行光线），加以优化。还有一个问题，就是选物镜的时候，发现放大倍率符合了自己的需求，但工作距离与共轭距，不符合自己的要求。这个问题在课堂上问过老师，后来经老师指点，通过总体缩放解决。物镜参数及优化函数物镜（未缩放）物镜ray物镜点列图物镜参数物镜各窗口目镜镜片参数目镜2D光路（未缩放）物镜各参数物镜加理想透镜优化物镜加理想透镜优化（ray）物镜加理想透镜优化（spt）显微镜显微镜光路及总体长度显微镜各参数显微镜加理想透镜，光线会聚（layout）显微镜加理想透镜（ray）显微镜加理想透镜（spt）显微镜加理想透镜（参数情况）总的来说这次实验，还是还是比较成功的。最主要的问题是对ZEMAX这个软件不太熟悉，还有对光学的一些内容不够熟悉。通过本次试验，熟悉了ZEMAX的一些基本操作，对光学系统设计内容也有了初步的了解。光信息083班 张静 20080302 2011年6月25