zemax设计题目

光学系统设计题目

1、 根据提供的初始结构‘双视场.zmx’，设计一个双视场的红外系统（红外材料用自带的

INFRARED.AGF），要求焦距60mm/150mm，F数=1。成像质量：30线对时MTF?0.3（全视场），成像像面对角线半径7.6mm。波长8-12微米。

也可以用其它结构，可以添加一个非球面，但是添加非球面后需要减少镜片数量。

2、 自行查找文献，设计红外广角物镜（红外材料用自带的INFRARED.AGF），全视场角大于

90度。F数=1。成像质量：30线对时MTF?0.3（全视场），成像像面对角线半径7.6mm。波长8-12微米。

3、 以gauss.zmx为初始结构，设计一个成像镜头。要求：像面大小:6.4×4.8mm，像元8微

米。焦距：50mm，F数：1.0，波长：可见光，结构：双高斯，中心视场0.3（60lp/mm），全视场0.1（60lp/mm）。限用成都光明玻璃。要求进行样板比对（china.tpd）。

4、 以zebase中S_001为初始结构，或自行查找初始结构，设计10倍变焦可见光成像系统，

要求：像面大小:6.4×4.8mm，像元8微米。焦距：15-150mm，F数：1.0，波长：可见光，中心视场0.3（40lp/mm），全视场0.1（40lp/mm）。限用成都光明玻璃。

5、 自选结构，设计一OLED成像目镜。OLED分辨率为800×600，尺寸为0.61英寸，要求

全视场角大于40度。出瞳直径8mm，出瞳距20mm，不加反射镜。MTF中心视场≥0.3（30lp/mm），全视场≥0.1（30 lp/mm），畸变≤5%。限用成都光明玻璃库中的常用玻璃。

6、 使用Zemax模拟以下项目（焦距150mm，F数1/5，视场角2?=10度，可见光）： 需要分析的像差包括：点列图、场曲、MTF（10线对）、球差；限用成都光明玻璃库中的常用玻璃。

（1）单透镜的各种像差

（2）单透镜的弯曲程度（如右图）对像差的影响 （3）单透镜孔径光阑的位置对像差的影响

（4）不同光学玻璃（CDGM库）对像差的影响（选像差好的、较好的、较差的、差的四种玻璃）说明原因。 （5）单透镜的一个面用非球面，再分析各种像差 （6）确定一种最佳的双胶合透镜设计

每一个小题目（除第5项外）都做两组解，一组软件直接优化出的。另一组需进行样板比对（china.tpd），然后再进行厚度优化、玻璃优化，最后进行厚度规划，尽量保证上述像质。

每一个小题目都需要详细的总结分析，写成word报告。

负责讲解的同学把每个题目的核心思想提炼总结，进行ppt讲解。

7、 自选结构，设计一个15×显微目镜，全视场直径16 mm，出瞳距16 mm，出瞳直径3mm，

成像质量：50线对时MTF?0.3（中心视场）MTF?0.1（全视场）。畸变≤5%。限用成都光明玻璃。

8、 以下图为初始结构（限用成都光明玻璃），设计一成像系统，入瞳直径40mm，焦距80mm，

视场角2?=0.4度，主波长1064nm，考虑的波长范围1000~1100nm。 在曲率半径及厚度不做任何比对的情况下：MTF全视场≥0.65（100lp/mm），点列图RMS半径小于2微米。

9、 设计一个折反系统，以N_22为初始结构，或自行查找初始结构。要求：焦距400mm，

F数=1，反射镜遮拦比<25%。反射镜为球面。透射镜片最多3片，最多可用一个非球面。透射镜片最大直径200mm，透镜片材料：GERMANIUM、ZNSE，最多用一片ZNSE。成像质量：30线对时MTF≥0.3（全视场），成像像面对角线半径7.6mm。波长8-12微米。可参考的设计方法：可直接设计，也可以单独设计好反射和折射部分后综合在一起

10.

调研相衬显微镜，ppt中讲述其原理及应用，并做如下设计：

1 2 3 4 5 6 7 8 无限远系统 倍数：2倍

数值孔径NA：0.06 实际工作距离：7.5mm

管镜焦距：F200 齐焦尺寸：60mm 像方视场：20mm 要求后焦面位置在齐焦端面下15mm的

空气间隔中 中心视场

9 MTF(100lp/mm)>0.2 10 成都光明玻璃

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