ZEMAX与设计技巧：透镜材料的优化

ZEMAX与设计技巧：玻璃的优化与最优选取

     ZEMAX与设计技巧这一个专题主要是讲解光学设计中的一些优化技巧，提高我们的光学设计能力，对于设计大牛来说就是抛砖引玉了哈！

对于我们大部分新手的设计流程就是查找与光学设计指标类似的初始结构，这是比较好的新手入门方式，然后修改相应参数，符合系统参数。优化过程多是设置好优化边界之后进行优化，多数推荐的是先优化像差敏感的曲率半径，然后再整体优化曲率半径，然后优化空气间隔，然后优化透镜厚度，然后……然后优化透镜材料。优化过程是伴随像差分析与优化边界修改的一个过程，并非机械式按CTR+Z键，点击OPT。那么透镜材料如何优化呢？

      玻璃图，光学设计者都比较熟悉了，这里图是zemax中截取的，大家可以来找一找在哪里！其中，绿色字体的是首选玻璃，红色是废弃玻璃，蓝色是特殊玻璃等。显而易见，绿色是我们首选的了，无论是相对价格，抗酸碱性，环保等等，都是比较好的。

以上都是一些废话喽~~~

      对于我们广大的光学设计同胞而言，材料在我们眼中其实就是两个数：折射率和阿贝数。那么显而易见的就是，ZEMAX优化算法就更简单了，只要把这两个数作为变量进行优化，找到最优解即可，然后我们再根据一些价格，可加工性做一些筛选。

      在ZEMAX中优化玻璃主要是两种方法：

      第一种，玻璃模型（Model）化法：将玻璃设置为模型（Model），可以看出材料由原来的牌号就变成了一个由折射率和阿贝数组成的数据了，那么在优化设计的时候直接将其作为变量优化即可。但是需要注意两点：（1）模型优化玻璃的方法中，是将玻璃变为了折射率和阿贝数的两个值，优化的时候是将其默认为两个连续的数据，优化结束之后，基本上在玻璃图上没有对应的玻璃的，那么设计只是一个理想化的设计了，所以这并不是优化的结束，需要选择靠近的玻璃，进行替换再优化。（2）优化过程中，需要利用操作数进行折射率和阿贝数的约束，具体约束可以参考玻璃图，使得优化过程中，折射率和阿贝数在合理的范围内变化，不至于阿贝数变成几千，接近的玻璃都没有！

     第二种，玻璃替代（Substitution）法。将玻璃的解设置为玻璃替代解，是在优化过程中，按照玻璃牌号进行优化的，是一个离散过程，所以该方法不适用于局部优化，只针对锤形或者全局优化。设置玻璃替代解时，可以看出，有一个分类，我们可以设置需要替换材料的玻璃库，当然也可以不用填写，系统默认为ZEMAX通用栏下的玻璃库。

     当然在优化过程中，需要注意的还有很多，可以关注我们，后续会更新更多的技巧！！！