ZEMAX中的虚传播优化技巧

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引言

什么叫“虚传播”？听起来似乎很深奥，其实它只是ZEMAX中几何光路传播的一种方法。

正常情况下光线按实际传播路径，即从物点发出的光线始终从左向右传播。

传播的路径由面上设置的厚度确定，当在正常传播时输入相反的厚度值时，即变成了“虚传播”。

ZEMAX软件在设计几何系统时，需要人为指定传播路径，这就是为什么称为序列光学设计的原因。

例如，如果系统中出现了反射面或像棱镜一样的全反射面时，厚度必须变为相反值才能正常传播下去。

我们在优化时，大多都是按实际正常光路设计的，那么虚传播可不可以优化呢？

虚传播在优化反射系统时，比正常传播更有优势。

我们使用一个完整的实例来说明这种优化的技巧。

假设我们设计一个双曲面反射镜，我们知道双曲面的反射特性：即从一个焦点发射的一束光经双曲面反射后反向沿长线必定汇聚于另一焦点。

如果这个双曲面焦距100,两焦点距离300,我们来创建一个初始结构，使用点光源NA=0.5，

目前的视图如下所示，注意反射面的厚度与光路关系：

将反射面的曲率半径与Conic设置为变量，按下F6打开评价函数，输入RSCE并将权重设置为1,点击优化：

优化后得理想的结果：

这是双曲面的左支，将两个厚度值对换可快速得到双曲面的右支：

备注：原教程讲的是将厚度对换，实际需要对换的还有系统na,曲面的曲率符号，如何更换NA呢？看下图：

把系统显示的像方NA改为转换后的系统NA