ZEMAX中默认评价函数的使用方法

评价函数的建立及构成元素的确定,是光学设计人员参与的重要内容之一,需要使用者确定由哪些像差构成评价函数中的元素。这里的像差,可以指独立几何像差、弥散图(点列图)、波像差、传递函数等,以及光学系统高斯数据,如焦距、放大倍率、总长等。因此评价函数的建立是光学设计初学者的难点之一,主要涉及:①选择哪些像差元素构成评价函数;②每一个像差的元素权因子选择为多少?

ZEMAX提供了便捷的评价函数建立方法,也提供了柔性的由设计者自由发挥的建立方法,前者便捷的评价函数建立方法,是指“Default Merit Function”。为了便于记忆或所指,借用相机中免调焦、光圈等复杂参数调整的便捷相机——“傻瓜”相机词语,将其翻译为“傻瓜”评价函数建立方法。

通过Editors→Merit Functions→Tools→Default Merit Function可以打开“傻瓜”评价函数建立对话框,如图3-2所示。

图3-2　“傻瓜”评价函数建立的对话框

由图3-2可以看出,建立“傻瓜”评价函数时,一般选择反映像质的“总体”指标,如弥散或波像差等,并且要做如下考虑:(www.xing528.com)

(1)选择像质评价指标的RMS值还是Peak To Valley(PTV)?

(2)使用波像差(wavefront),还是点列图(弥散圆)(即Spot Radius,Spot X,Spot Y,Spot X+Y)?

(3)这些像质指标的计算基准(即零点)在哪里?

(4)选择哪种光瞳细分方式(Pupil integration method)?

图3-2中分成四大块,其中第一块为“Optimization Function Reference”,具有RMS/PTV、Wavefront/Spot、Centroid/Chief ray/mean等选项;第二块为　“Pupil Integration Method”,选择入瞳面细分办法;第三块为“Thickness Boundary Values”,定义边界条件;第四块为评价函数有关的其他辅助选择。