Zemax光学设计实例（49）---读取光盘使用的激光聚焦物镜（2）

导论：

设计一个可用于条形码阅读器的聚焦物镜，使用氦氖激光器（波长0.6328um），f/1，视场1度，有效焦距0.4833in。

使用的聚苯乙烯材料的折射率为1.58662，第一表面为非球面设计。

ZEMAX仿真：

（1）系统建模：

由设计要求，在“Units”的“Lens Units”选择“inches（英寸）”。如下图：

在孔径类型中选择“Image Space F/#”，并根据设计要求输入“1”；

如下图：

在Field Data里，选择“Angle（Deg）”，输入0，0.5，如下图：

在波长设定对话框中，输入0.6328um一个波长，如下图：

然后将初始结构数据都输入到LDE中，如下图：

然后查看下初始2D Layout，如下图：

（2）系统优化：

打开MFE，选择“Tools-Default Merit Function”，在评价函数设置对话框中，选择默认的评价函数构成为“RMS+Wavefront+Centroid”。“Rings”选项为“4”， “Arms”选项为“8”。

增加以下操作数：

EFFL操作数，控制焦距为0.4833，权重为1；

ETGT操作数，控制边缘厚度大于0.1，权重为1。

如下图所示：

打开LDE，将透镜的两个半径，透镜厚度和Conic值设置为变量，如下图所示：

点击OPT开始优化。

查看优化后的2D Layout：

优化后的点列图：

在1.0度视场的光学性能几乎达到了衍射极限。

MTF图如下：

RMS Vs Field，如下图：

Ray Fan，如下图：