Ввод величины конической постоянной

Коническая постоянная может быть введена для многих различных типов поверхностей. Для введения или изменения величины конической постоянной просто переместите курсор в соответствующий элемент таблицы LDE и напечатайте нужное значение. Коническая постоянная всегда является безразмерной величиной. Более детальные пояснения даны в разделе "The standard surface" в главе "Surface Types".

Entering parameter data

Ввод параметрических данных

В колонки параметров можно ввести до 8 дополнительных числовых данных, определяющих свойства определенных типов поверхностей. Более детальная информация о параметрических данных дана в главе "Surface Types" (Типы поверхностей).

Defining the stop surface

Задание поверхности апертурной диафрагмы

Апертурная диафрагма может быть установлена на любой поверхности системы, кроме поверхностей объекта и изображения. Для введения в систему апертурной диафрагмы дважды кликните мышкой самую левую колонку (с номером поверхности) в строке той поверхности, на которую Вы хотите установить апертурную диафрагму. Появится диалоговое окно для установки типа поверхности. Нажмите на экранную клавишу с названием "Make surface stop" (сделать апертурной

Глава 6: МЕНЮ "EDITORS"                                                                                                    6 -3

диафрагмой). Диалоговое окно закроется, а поверхность получит обозначение "STO", которое появится вместо номера поверхности.

Важно определить поверхность апертурной диафрагмы таким образом, чтобы входной зрачок был сцентрирован с поверхностью объекта. Вы можете быть уверены в выполнении этого условия, если Вы поместите апертурную диафрагму перед поверхностями "coordinate breaks", поверхностями с децентрированными экранами, поверхностями с голограммами и решетками, или любыми другими компонентами, которые могут изменять направление оптической оси. Если Ваша система обладает вращательной симметрией относительно оптической оси, то это ограничение снимается. Только в системах, в которых используются заклоны и децентрировки оптической оси, апертурная диафрагма должна быть расположена перед такими поверхностями. Если поверхности "coordinate breaks" используются только для введения в систему поворотных зеркал, а в других отношениях система является симметричной, то положения зрачков будут вычислены правильно даже в тех случаях, когда апертурная диафрагма будет расположена после поворотных зеркал.

В некоторых системах нет возможности расположить апертурную диафрагму перед поверхностями "coordinate breaks". В таких случаях должна быть использована процедура "нацеливания" лучей. Эта процедура обсуждается в главе "System Menu".

Selecting surface types Задание типа поверхности

ZEMAX моделирует плоские и сферические поверхности, а также поверхности конического сечения; все эти типы поверхностей объединены в категорию "standard surface" (стандартная поверхность). Дважды кликнув мышкой самую левую колонку в редакторе LDE, можно вызвать диалоговое окно, в котором приведен список различных типов поверхностей. Выберите нужный тип поверхности. ZEMAX поддерживает много различных типов поверхностей в дополнение к стандартным поверхностям. Типы поверхностей детально обсуждаются в главе "Surface Types" (типы поверхностей). Во многих оптических системах используются только стандартные типы поверхностей.

Specifying surface apertures Задание поверхностных апертур

Апертурные поверхности используются для правильного расчета факторов виньетирования. В ZEMAX имеется восемь различных типов апертурных поверхностей: без апертуры, круглая апертура, круглый экран, прямоугольная апертура, прямоугольный экран, эллиптическая апертура, эллиптический экран и растяжки. Апертуры и экраны определяют область пропускания и виньетирования лучей соответственно. Если апертура определена для данной поверхности, то ZEMAX помечает эту поверхность знаком "*", прибавляя его к номеру поверхности в редакторе LDE.

На поверхность можно установить более одной апертуры, добавив в систему пустую поверхность с нулевой толщиной в соответствующем месте и установив на эту поверхность дополнительную диафрагму. Это полезно при моделировании апертур сложной формы. Множество различных апертур и экранов можно установить на одну поверхность также с помощью опции "user defined apertures and obscurations" (апертуры и экраны, определенные пользователем).

6 -4                                                                                                    Chapter 6: EDITORS MENU

Апертуры устанавливаются отдельно на каждую поверхность с помощью диалогового окна "Surface". Это диалоговое окно вызывается, если дважды кликнуть мышкой на самую левую колонку редактора Lens Data Editor (LDE). Если установить апертуру типа "None" (этот тип устанавливается по умолчанию на все поверхности), то все лучи, которые могут быть отражены или преломлены на данной поверхности, пройдут дальше. Прохождение лучей через данную поверхность совершенно не зависит от величины полудиаметра ("Semi-Diameter"), указанной в редакторе LDE; эти величины используются только для рисования элементов системы, а не для определения виньетирования. Для снятия с поверхности этой установки или изменения текущего типа апертуры выберите нужную апертуру в диалоговом окне "Surface". Доступные типы апертур описаны ниже.

Circular Aperture/Obscuration: Circular Aperture (Круглая апертура) определяет кольцеобразную область, которая виньетирует все лучи, которые попадают внутрь области, ограниченной радиусом "minimum radius", и проходят за пределами области, ограниченной радиусом "maximum radius". Если луч проходит в области между минимальным и максимальным радиусами, то он будет пропущен. Circular Obscuration (Круглый экран) является дополнением Circular Aperture до целой плоскости.

Rectangular Aperture/Obscuration: Лучи виньетируются, если они пересекают поверхность вне прямоугольной области, определенной полуширинами х и у. Прямоугольный экран (Rectangular Obscuration) дополняет прямоугольную апертуру (Rectangular Aperture) до целой плоскости.

Elliptical Aperture/Obscuration: Лучи виньетируются, если они пересекают поверхность вне эллиптической области, определенной полуширинами х и у. Эллиптический экран (Elliptical Obscuration) дополняет эллиптическую апертуру (Elliptical Aperture) до целой плоскости.

Spider: Растяжки определяются их шириной и общим количеством. ZEMAX считает, что все растяжки имеют одинаковую ширину и что они расположены равномерно по кругу с одинаковыми углами между ними. Первая растяжка устанавливается вдоль положительного направления оси X, и ее радиальный угол считается равным нулю. Более сложные растяжки, имеющие различные ширины и расположенные неравномерно по кругу, могут быть промоделированы путем использования нескольких таких апертур, установленных друг за другом на дополнительные пустые поверхности. Поверхности "coordinate break" могут быть использованы для поворота одной или всех растяжек на любой угол.

User Defined Aperture/Obscuration: Смотри обсуждение, данное в следующем разделе.

Floating Aperture: "Floating Aperture" (плавающая апертура) очень подобна круглой апертуре, за исключением того, что ее максимальный радиус всегда равен полудиаметру поверхности. Так как полудиаметр поверхности может перевычисляться ZEMAX (при работе в автоматическом режиме), то полудиаметр апертуры изменяется ("плавает") вместе с величиной полудиаметра поверхности. Плавающая апертура полезна, когда макросы или внешние программы используют ZEMAX для трассировки лучей, которые могут проходить вне установленных по умолчанию полудиаметров поверхностей и поэтому могут быть виньетированы.

Глава 6: МЕНЮ "EDITORS"                                                                                             6 -5

Все описанные выше апертуры моделируются в плоскости, касательной к вершине оптической поверхности. Реальные координаты х и у пересечения лучей с поверхностью используются для определения виньетирования; z-координата при этом игнорируется. Разные результаты могут быть получены для сильно выпуклой или вогнутой оптической поверхности, если апертура установлена не на самой оптической поверхности, а на пустой поверхности, расположенной перед ней, и в случае, если апертура устанавливается прямо на искривленную поверхность. Это может произойти только в том случае, если лучи падают на поверхность под большими углами. Обычно наилучшее место для апертуры - это расположить ее прямо на оптической поверхности, если, конечно, ее другое расположение не будет в большей степени соответствовать Вашей задаче.

Все типы апертур могут быть децентрированы относительно текущей оптической оси путем введения Х- или Y-смещений, или их обоих. Величины децентрировки задаются в установленных линейных единицах измерения. Важно помнить, что децентрировки не смещают главный луч; апертурная диафрагма системы должна быть расположена на той же оси, на которой расположен объект. Для моделирования внеосевого телескопа, например, апертурная диафрагма системы устанавливается на оси, а децентрируется сама система!