坐标断点的使用 - 图文 下载本文

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坐标断点表面根据当前的系统用来定义一个新的坐标系统,对于光线追迹目的来说,一般都将它认为是一个虚拟的面。 CB有6个自由度:

(1)Decenter X, x-偏心 (2)Decenter Y, x-偏心

(3)Tilt about X, 绕x轴的倾斜 (4)Tilt about Y, 绕y轴的倾斜

(5)Tilt about Z, 绕z轴的倾斜

(6)The order flag, 倾斜和偏心次序的标记

如果将“次序”标志设为0,ZEMAX先在X方向偏心,然后是Y(因为这两个坐标是正交的,所以它们的顺序无关紧要)。然后ZEMAX绕当前的局部X轴倾斜。注意,绕X轴旋转会改变Y和Z轴的方向。然后绕新的Y轴旋转,改变X和Z轴的方向。最后,再绕所得的Z轴旋转。如果“次序”标志为其他不为0的值(比如说1),那么先以Z,Y,X的顺序进行倾斜,然后再进行偏心。

首先看一个简单的使用坐标断点的例子(这个例子在ZEMAX7个样例中,在网上很容易搜到)

你的LDE编辑应该如下(至少近似):

一个坐标断点使坐标系统转45°,此时是绕x轴逆时针转45° 一个反射镜面

一个坐标断点使反射光旋转45°

(对应2、3、4表面)

此处还可以得出:厚度在经过一个镜面后总是会改变符号。经过奇数面的镜面后,总厚度应该是负的。此符号的约定与镜面的数量或坐标断点的存在无关。 再添加一个反射系统:

再看一个例子:

打开file :cooke2.zmx(打开ZEMAX自带的设计实例Samples/short cours/cooke2.zmx),假定要把最后一个透镜往Y方向移2mm。

? 做法如下:

(1)在surface 5前面插入一个面,其surface type 为coord break; (2)在decenter Y中输入2;

(3)在surface 7前面插入一个面,其surface type 为coord break; (4)在decenter Y中输入-2。

注:第2个coord break是将偏移的透镜后面的系统回归到原位。

执行前两步的结果如下: 再执行(3)(4)的结果如下: ? 打开file :cooke.zmx,假定要把最后一个镜片倾斜。 ? 做法如下: (1)在上个例子的基础上,先将decenter全部设置为0; (2)在surface 5上将tilt about x设置为+10(单位为度); (3)在surface 8上将tilt about x设置为pick up(from surface:5;scale factor:-1);使像面保持直立

(4)在surface 8上将thickness设置为marginal ray height以保持像面在焦面上。

LDE编辑如下: 查看更加形象的渲染模型:

我们再看一个使用了坐标断点的例子: 首先补充一个面型知识: Tilted 倾斜表面

倾斜表面只是一个简单的平面,有着一个关于X 和Y 轴的倾斜角。

这种表面对于实现倾斜的物和像面,以及倾斜的棱柱表面是非常有用的,我们也可以用此来模拟迈克尔逊干涉仪干涉仪中的半反射镜(此时需要使用多重结构编辑)

半反射模G1G2

看一个倾斜表面的例子

LDE编辑如下:

注意到此时的坐标断点coordinate break的参数使用的是y-偏心,使用c-solve。