Zemax OpticStudio(光学设计软件)

　　Zemax 2018破解版是一款光学分析软件，可以在开发产品的时候提供光学分析和仿真实验，现在很多产品的开发都需要使用到光学，无论是工业方面的产品还是医疗产品都可能用到光学，这里小编推荐的Zemax OpticStudio软件就可以帮助用户设计光学实验，可以在软件分析多种光，也可以在软件模拟自然光，通过模拟分析以及实验仿真，可以为用户提供科学生产依据，让产品开发人员按照本软件模拟的数据开发新产品！

新版功能

　　1.全新全视场像差分析

　　通过对您的系统进行全视场分析，观测不同类型的像差是如何降低您系统的光束或成像质量，极大地增进了您在自由曲面领域的设计体验。

　　2.转换为NSC组工具的更新升级

　　使具有偏心孔径的离轴系统实现自动转换。

　　3.全新组合透镜物体

　　在非序列模式下模拟复杂透镜，用于杂散光分析以及光机设计。

　　4.全新原生布尔物体

　　在复杂物体内进行更快速度、更高精度以及更可靠的光线追迹。

　　OpticStudio 为快速验证光学设计想法提供了灵活、直观并且强大的建模环境。我们近期的调查结果显示，对于用户而言，OpticStudio 的用户界面以及整体可用性依然至关重要。本次发布的新版本。

　　5.全新搜索功能

　　使用该功能，帮助你在编辑器中快速找到需要的表面、物体或操作数。

　　6.全新书签功能

　　使用该功能，充分完善对编辑器内容的组织安排。

软件特色

　　OpticStudio中的非顺序光线跟踪。

　　大多数成像系统由顺序的光学表面很好地描述，这意味着光线总是以严格的顺序从物体表面到表面1，然后是2，然后是3等。每条射线在该预定顺序中“击打”每个表面一次且仅一次。例如，顺序模式中的光线永远不会从表面3追踪到9然后再追溯到1。顺序模型简单，数值快，对各种光学设计非常有用。

　　但是，有时需要非顺序光线跟踪。非顺序意味着光线以实际物理顺序跟踪它们撞击各种物体和表面，这可能不是表面定义的顺序。非连续轨迹中的光线可能会重复击中同一个对象，并完全错过其他对象。射线撞击物体的顺序对于每条射线可以是不同的，并且取决于物体几何形状以及射线的角度和位置。受益于非顺序光线追踪的物体包括棱镜，光管，透镜阵列，反射器和菲涅耳透镜。某些类型的分析（例如杂散或散射光效果）只能使用非连续光线轨迹执行。

　　与顺序光线轨迹相比，非顺序光线轨迹需要更通用和全面的对象定义方法。连续表面的列表不能充分描述大多数光学组件。例如，镜片不仅具有前表面和后表面，它们还具有边缘并且可能具有用于安装的扁平外表面。光可以截取，然后从这些附加表面折射或反射，并且在顺序表面光线追踪中不考虑所得到的非顺序光线路径。作为另一个例子，复杂的棱镜，例如鸽子或屋顶棱镜，包含许多面，并且光线可以根据光线的输入角度和位置以复杂的顺序与这些面相交。

　　要以非常通用和准确的方式支持这些类型的组件，需要使用完整的3D实体对象模型而不仅仅是2D表面。 OpticStudio将这些3D对象称为非顺序组件（NSC）组。通过NSC组进行光线跟踪（也称为NSC光线跟踪）支持以下所有方面：

　　·多个源，物体和探测器的定义和放置。

　　·真实的辐射和光度单位;包括瓦特，流明，lux，phot，footcandles等。

　　·自动确定光线 - 物体交叉点顺序。

　　·自动检测反射，折射和全内反射（TIR）。

　　·支持各种3D对象，包括衍射光学。

　　·偏振光线跟踪和任意薄膜涂层。

　　·散射的统计模型，包括朗伯（Lambertian），高斯（Gaussian）和ABg。

　　·自动光线分割，实现高效分析。

安装方法

　　1、下载Zemax_OpticStudio_18.4.1.exe软件直接启动安装，提示英文的安装界面

　　2、您可以勾选I accept the agreement接受软件软件的协议内容

　　3、提示官方设置的安装地址C:Program FilesZemax OpticStudio

　　4、显示官方设置的安装快捷方式Zemax OpticStudio

　　5、这里可以勾选Create a desktop，在桌面设置软件的启动图标

　　6、显示安装设置的内容，您上面设置的内容都在这里显示

　　7、查看安装进度，等待软件安装完毕就可以运行了

　　8、这里默认选择打开Zemax OpticStudio，点击finish

破解方法

　　1、复制两个补丁到软件安装地址替换就可以激活软件，随后启动软件

　　2、这里是软件的启动界面，用户需要重启电脑才能运行

使用方法

　　自定义您的安装

　　OpticStudio使用您可能更改的几个默认设置进行安装。 您还可以在项目基础上设置这些默认值，以便特定项目的所有设计使用相同的设置。 启动OpticStudio，然后导航到Setup ... Project Preferences：

　　系统浏览器

　　System Explorer显示通常在设计项目开始时输入的基本系统设置。 通常，这些设置未进行优化，但可以根据需要进行设置。

　　可以根据需要扩展，关闭和重新组织系统资源管理器中的组，并且可以使用右上角的控件随时隐藏或扩展整个系统资源管理器

　　文件标签

　　“文件”选项卡包含所有文件输入/输出功能，分为以下几组：

　　镜头文件组包含所有正常的Windows文件管理任务，如文件打开，保存等.OpticStudio文件存储在.ZMX格式文件中，以及包含配置设置的相关.CFG文件和包含设置的.SES或.ZDA文件保存文件时打开的所有窗口的数据。除设置信息外，.ZDA文件还包含已保存的分析数据。 .SES文件扩展名用于旧版Zemax和OpticStudio，但与当前版本兼容。

　　存档组允许您创建和打开OpticStudio存档文件。它们以.ZAR格式存储，并包含在安装了OpticStudio的另一台计算机上打开文件所需的所有文件。镜头设计使用的所有OpticStudio数据，玻璃目录，涂层，CAD文件，SolidWorks™等文件都会压缩到此单个文件中，以便您可以在设计过程中轻松地对设计进行备份，或者转移设计到另一台机器。

　　Export组提供对OpticStudio中所有导出功能的访问，包括导出为STEP，IGES，SAT和STL格式的CAD文件，以及导出到DXF和IGES线条图。

　　Zemax黑匣子功能允许您加密镜头数据电子表格中的一系列表面，这些表面可以提供给其他OpticStudio用户，而不会泄露设计本身的细节。这使您可以在需要知道的基础上向客户或其他同事提供完全可光线追踪的文件，这些文件可以提供光线跟踪的精确结果，但不会显示设计处方。

　　加密涂层功能与薄膜涂层具有相似的功能，可以以加密格式导出薄膜涂层的完整处方，从而可以在不使设计本身可用的情况下进行精确的光线跟踪。

　　转换组允许您在OpticStudio顺序和非顺序模式之间进行转换，还可以在原始和OpticStudio格式之间转换各种文件格式（如.MATMatlab®，.INT干涉仪数据和.f3d OptiWave数据）。

　　设置选项卡

　　启动每个设计项目时会使用此选项卡，并且在初始设置后不经常访问或根本不访问此选项卡。

　　系统组将所有内容与基本系统设置放在一个地方。 “项目首选项”允许您自定义OpticStudio安装，文件夹位置，快速访问工具栏等，并将这些设置保存到项目配置文件中。

　　“模式”组指定您是在顺序模式还是非顺序模式下工作。

　　编辑器组可以访问用于在逐个表面（顺序模式）或逐个对象（非顺序模式）的基础上定义光学系统的电子表格。

　　系统查看器组可以访问用于查看光学系统本身的布局图。

　　诊断程序允许您检查OpticStudio文件。系统检查实用程序会捕获许多常见的设置错误。

　　Windows Control定义OpticStudio工作区中的窗口的行为方式。 Windows可以停靠，自由浮动，平铺或级联。 Windows也可以在这里锁定或解锁。

　　如果设计具有多个版本，则使用配置，这通常适用于变焦镜头，在一定温度范围内对镜头进行热分析，扫描镜头和具有移动部件的镜头。如果定义了多个配置，则配置组将显示在所有选项卡上。

　　优化标签

　　您可以在此选项卡中控制OpticStudio优化功能。

　　手动调整包含一系列功能，可让您手动调整设计以获得所需的性能。该组仅在顺序模式下可用。

　　自动优化提供对Merit Function Editor的访问，这是在OpticStudio中定义系统性能规范的方式。优化向导​​可让您根据最常见的要求（包括最小点，最佳波前误差和最小角度偏差）快速生成评价函数，然后可根据您的具体要求进行编辑。

　　全局优化用于两个主要场景：在设计过程开始时（全局），以便生成设计形式以供进一步分析，并在初始优化（Hammer）之后彻底改进当前设计。

　　优化工具执行一系列优化后功能，例如在目录光学系统的当前设计中找到最佳表面以进行非球面化或交换镜头。该组仅在顺序模式下可用

　　容差标签

　　公差允许您查看有限制造和装配公差对设计的影响。

　　在“公差”（Tolerancing）组中，您可以在“公差数据编辑器”（Tolerance Data Editor）中输入要在每个参数上放置的公差。 容差向导将快速设置一组公差，然后您可以编辑这些公差。

　　制造图纸和数据组（仅限顺序模式）以ISO 10110格式和Zemax特定格式创建制造图纸，以及导出有关表面的数据以交叉检查制造设置。

　　自由形式制造数据组提供可用于制造公差的表面信息。

　　零件设计器选项卡

　　零件设计器是一种复杂的几何创建工具，能够生成在OpticStudio Premium中可优化的参数对象。 零件设计器仅在非顺序模式下可用。

　　使用电子表格编辑器

　　有关光学系统的大多数数据都包含在一个或多个电子表格中。 OpticStudio的电子表格设计为尽可能像MicrosoftExcel®表格，以使它们熟悉。使用OpticStudio时，有一些特定的光学系统设计接触可以使您高效工作。这是一个典型的编辑：

　　所有编辑都包含三个方面：

　　1.顶部的工具栏区域，提供用于在编辑器中操作数据并执行特定于该数据的任务的工具。例如，上面镜头数据编辑器中的第三个图标是倾斜/偏心元素工具，它允许任何元素组倾斜和偏心。

　　2.可折叠的“属性”对话框，可用于查看和设置编辑器中每个行或项的详细数据。这通常保留用于设置一次然后不经常更改的数据。不需要时，可以隐藏（折叠）属性。

　　3.电子表格区域，其中包含您需要使用的数据。电子表格单元格数据可以直接输入，也可以通过Solves计算，其作用类似于Excel®中的电子表格功能。

　　使用Analysis Windows

　　所有分析窗口包含四个主要区域：

　　1.工具栏，在所有Analysis窗口中都是通用的。 这样可以访问控制计算的分析设置，以及打印，复制，另存为等各种控件。

　　2.“设置”对话框，可以使用工具栏上的“设置”控件显示或隐藏。

　　3.数据分析本身，可以通过三种方式显示：作为图形，作为文本列表和（仅一些窗口）在“经典”模式下使用旧版Zemax中的图形库。

　　4.单击鼠标右键时出现的上下文菜单：

　　使用着色模型

　　通过着色模型，您可以通过使用现代CAD程序的任何人熟悉的高级图形视图来查看系统。 鼠标对视图的控制非常直观，工具栏可以访问默认视图（等轴测图，X-Y，Y-Z和Z-Y）和切割平面，可以交互使用以显示所需的细节级别。 有线框，隐藏线或实体建模视图的选项。

使用说明

　　使用NSC射线追踪的方法

　　OpticStudio支持两种不同的NSC射线追踪方法：

　　1.通过NSC组跟踪射线，该组是其他顺序系统的一部分。这是混合模式下的光线跟踪，需要进入和退出端口。

　　2.通过包含所有感兴趣对象的NSC组追踪射线。这是非顺序模式下的光线跟踪，不需要端口。

　　虽然在两个方法中定义和放置NSC组内对象的方法是相同的，但是如何发射光线，可以执行什么分析，如何确定能量分布以及每种方法最好地建模什么类型的系统的细节，是完全不同的。 NSC with和NSC没有端口如下所述。

　　混合模式下的NSC光线跟踪概述（带入口和出口）

　　这是通过NSC组跟踪光线，NSC组是其他顺序系统的一部分。

　　当复杂对象是其他顺序系统的一部分时，混合模式下的NSC光线跟踪通常是最佳使用方法。该系统的一个例子，其中源光线沿着通过一个或多个传统透镜的顺序路径，然后在照射图像表面之前沿着非顺序路径通过棱镜或光管。

　　这种NSC射线追踪方法需要使用射线端口进入和离开NSC组。以下部分将详细介绍端口，以了解如何在混合模式下使用NSC光线跟踪。使用端口时，光线从物体表面上的定义的场位置发射，这些光线忽略NSC组内的源和探测器对象。光线必须通过出口离开NSC组;然后继续完成顺序系统的其余部分。

　　使用光线扇，点图和MTF等分析功能时，只考虑通过端口进入和离开NSC组的光线。所有常用的连续OpticStudio系统数据，例如场位置和瞳孔大小，决定了进入NSC组的光线的属性。所有正常的OpticStudio分析，例如射线扇和点图，仍然可用（尽管根据NSC系统的属性，数据可能毫无意义）。

　　非顺序模式下的NSC光线跟踪概述（无端口）

　　这是通过包含所有感兴趣对象的NSC组跟踪光线。

　　有些系统根本没有顺序路径或部分;例如前照灯反射器，复杂光管或普通照明系统。还可以通过将整个系统放置在非顺序组中并在整个模型上执行非顺序光线跟踪来分析名义上连续的系统（例如相机镜头或望远镜）的重影，杂散和散射光属性。这些类型的系统和分析更适合非顺序模式下的NSC光线跟踪，不需要混合模式下使用的端口。

　　该方法需要使用NSC源来发射射线。不使用端口时，仅从定义的NSC源启动光线，并且这些光线考虑NSC组内的探测器对象。

　　由于从NSC组内的源发射的射线不能通过出口离开;唯一可用的分析是使用探测器对象确定的射线分布和能量。

　　虽然在有和没有端口的情况下，在NSC组中定义和放置对象的方法是相同的，但是如何启动光线，可以执行什么分析，如何确定能量分布以及最佳建模类型的系统的细节每种方法都有很大的不同。 NSC with和NSC没有端口如下所述。

　　近轴数据和NSC射线追踪

　　NSC射线追踪没有近轴模式。如果将近轴光线追踪到非顺序分量曲面，则会跟踪等效的真实光线。几乎所有的近轴数据，例如焦距和F /＃，对于非顺序系统都是没有意义的。一些NSC系统表现良好，即靠近轴的真实光线表现得像理想化的近轴光线一样。然而，具有遮挡或仅部分位于光束路径中的物体的NSC系统将不能正确地预测任何近轴数据，并且对于这些系统，近轴数据应该被认为是无意义的。

　　在混合模式下定义非顺序源

　　3D布局和阴影模型分析功能都能够同时显示来自顺序输入端口的两条光线以及NSC编辑器中定义的任何源。从入口进入的光线不与任何NSC探测器相互作用;从NSC源发射的光线不与入口端口，出口端口或NSC组外部定义的任何光学器件相互作用。

　　有时显示来自入口端口的顺序光线（由系统资源管理器中的系统光圈，波长和字段定义）和同一绘图上的非顺序光线（由NSC编辑器中的源定义）很有用，特别是在将挡板放入杂散光分析时。但是，您还可以在NSC编辑器中为源设置布局光线的数量为零。因此，仅在3D布局和阴影模型分析中绘制连续光线。或者，有一个NSC 3D Layout功能，它只显示在单个NSC组中定义的对象和光线。