利用Zemax軟件設(shè)計菲涅爾透鏡

『 設(shè)計結(jié)果及分析 』

圖9分別給出了視場角 w =0°，w =0.3°及 w =0. 5°的點列圖。從圖9中可以看出，該菲涅爾透鏡的零視場像差基本為零，當 w =0.5°時， 主光線在像面上的高度為0.068 mm，光斑半徑為0.142 mm，即滿足會聚光斑直徑小于1mm的要求。

圖9.點列圖

『 光路模擬 』

透鏡的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計完成后，可以在Zemax非序列模式下對菲涅爾透鏡作整體建模進行光路模擬，從而觀察其實際效果。建模方式是由序列模式下所得到的參數(shù)算出菲涅爾透鏡表面不同半徑環(huán)上的點相對于基面的高度，即每一個 y值對應一個z值(如圖6所示)。這些 y、z值可以組成一個n行兩列(行數(shù)可任取)的矩陣，組成一個 TOB格式的數(shù)據(jù)文件。Zemax通過讀取這些數(shù)據(jù)，構(gòu)建相應的菲涅爾透鏡模型，如圖10所示。在運行前，按工作要求設(shè)置好參數(shù)，即可進行光路模擬，如圖11所示。

『 結(jié)束語 』

本文在實際的設(shè)計過程中，通過結(jié)合使用Zemax的兩種模式，很好地設(shè)計、優(yōu)化并模擬了一個大溝槽等厚的菲涅爾透鏡。既解決了Zemax不能對這種透鏡直接建模進行設(shè)計的難題，又避免了傳統(tǒng)設(shè)計所需的煩瑣計算。