【自我提升系列】Zemax学习:光学系统彗差

发布网友发布时间：2024-10-10 08:13

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热心网友时间：2024-10-26 11:24

在光学系统设计中，我们不仅要关注轴上的图像质量，还要确保轴外物点的成像效果。轴外的像差，即彗差，是设计过程中的一个重要考虑因素。彗差的名称源于轴外物点在理想像面上呈现的形状，仿佛彗星拖着尾巴，形象地描述了这种不规则的像差特性。

从几何光学原理出发，彗差的出现源于外视场不同光瞳区域的放大率差异，这导致像高存在差异，从而在像面上产生彗星般的形状。在Zemax中，通过Zernike系数的分析，我们可以清晰地观察到彗差现象，无论是3D视图还是标准点列图，都能直观地展示出这个特点，特别是点列图中，彗差的命名来源一目了然。

彗差的形成与孔径区域的像高不均匀性有关。通过光线光扇图，我们可以看到边缘孔径处的光线偏离了主光线的对称路径，这进一步证明了彗差的存在。在波前图中，我们可以观察到波前不是一个平整的平面，而是呈现出倾斜的特性。

想要深入了解光学设计，特别是Zemax的应用，参考书籍《Zemax中文版|光学设计从入门到精通》是极好的资源。