应用光学实验报告

应 用 光 学 实 验 报 告

姓名：xxx

班级：xxx 学号：xx

实验目的

1. 了解学习使用zemax软件，并用zemax完成透镜实验。

2. 了解学习使用tfcalc软件，并用tfcalc完成光学薄膜设计和分析实验。

实验内容

1.应用zemax设计一个F/4的镜片，焦距为100mm，在轴上可见光谱范围内，使用BK7玻璃。生成光学特性曲线，光程差曲线，点列图，并进行简单优化。 2.应用tfcalc设计一个光学薄膜，并进行分析。

实验过程

任务一

1. 根据教程学习了解zemax。

2. 首先，运行ZEMAX。为系统输入波长，在第一个“波长”行中输入486，在第二行的波长列中输入587，最后在第三行输入656。 3. 设置权重为1.0。

4. 定义孔径。由于需要一个F/4镜头，所以需要一个25mm的孔径。

5. 增加第四个表面。物体所在面为第0面，然后才是第1（STO是光阑面），第2和第3面（标作IMA）。

6. 选用玻璃BK7。并输入镜片厚度是4mm。

7. 确定曲率半径，前面和后面的半径分别是100和-100，并输入一个100的值，作为第2面的厚度。

8. 应用光线特性曲线图进行判断。 9. 优化设计。

10. 应用点列图及OPD图衡量光学性能。

任务二

1. 根据教程学习了解tfcalc。 2. 运行tfcalc。

3. 设置光薄膜层数。

4. 设置每层所用的物质（如TIO2，SIO2等）。 5. 运行获得分析曲线图。

实验结果

任务一

图一 光线特性曲线图

图二 光线特性曲线图（纠正离焦后）

图三 像差图

图四 OPD图

图五 多色光焦点漂移图

图六点列图

任务二

图七（选用6层薄膜，材料如图所示）

说明：采用六层薄膜，介质分别为SIO2,TIO2，SIO2,TIO2，SIO2,TIO2。

图八 （设置“反射”所得）

说明：波长在400—700nm之间薄膜适合透射，在700—1200nm之间适合反射。

图九（设置“透射”所得）

说明：波长在400—700nm之间透射率在90%—100%之间，适合透射，波长在700—1200nm之间透射率下降，适合反射。