ZEMAX官方中文手册
ZEMAX官方中文使用手册2010年2月版 有700多页。光学必备光研科学荣誉出品声明ZEMAX是 ZEMAX Development corporation(ZDC)的注册商标。所有商标权益皆受相关法律保护。涉及到的所有其它产品名称和商标分别为它们的拥有者所有。本手册屮所提及的软件和参考资料都获相关许可,只有在符合使用许可的条件下才能被使用或复制。本书内容受著作权法保护,本书的简伾中文版由ZDC授权光硏科学有限公司翻译并发行。光研科学有限公司禁止任何未经本公司授权的以任何形式传播、复制、引用与保存本书及其内容的行为。本书内容是ZEMAⅩ光学设计软件的官方指导用书,仅用于软件使用的指导。本书不得用作最终设计、生产与加工的依据。仁何由于未经验证而将设计投入生产和加工而导致的损失不得要求ZDC以及光研科学有限公司负责。任何修改和错误修F将不会另行通知,请用户自行询问光研科学荣誉出品光研科学荣誉出品目录第一章绪论关于本于册的说明( About this document)∠EMAX能做什么?( What does Zemax do)?ZEMAX不能做什么?( What doesn’ t zemax do?)学习如何使用 ZEMAX( Learning to use ZEMAX)多处理器的计算机( Multiple processor computers)"…系统要求( System reguirements)申,·鲁鲁··,36安装过程( Installation procedure密钥政策( Policy on the key).支持的定义( Definition of support)36获得技术支持( Getting technical support)错误修正的政策( Policy on bug fixes)第二章用户界面引言( Introduction)··39窗口的类型( Types of windows)主窗口的操作( Main window operations)图形窗口操作( Graphic windows operations).编辑窗∏操作( Editor windows Operations)9900使用注释功能( Using the annotation feature)··使用移动和缩放功能( Using pan and zoom)43文本窗口操作( Text windows opoerations)43取消长时间的计算( Aborting long computations∴…………对话操作( Dialog operations)常用快捷键综述( Summary Of useful shortcuts)45使用 Windows剪贴板( Using the Windows clipboard)申申非46ZEMAX的文件扩展名(文件名后缀)( ZEMAX file types by extension第三章约定与定义言( introduction引言当前组态( Active configuration).·鲁···申·鲁申非49角放大率( Angular magnification)49光瞳分布( Apodization)49后焦距( Back focal length)49某面( Cardinal planes).19主光线( Chief rav)坐标轴( Coordinate axes)..50衍射极限( Diffration limited)...50边缘厚度( Edge thickness)有效焦距( Effective focal length)∵…5051入瞳直径( Entrance pupil diameter)51入瞳位置( Entrance pupil position)51出瞳直径( Exit pupil diameter)51出瞳位置( Exit pupil position)51附加数据( Extra data)视场角与物高( Field heights)51随光阑尺寸漂移(∏ loat by stop size)51鬼像反射( Ghost reflections)52目录光研科学荣誉出品玻璃( Glasses)六边环( Hexapolar rings)像空问F/#( Image space f/#).像空间数值孔径( Image space numerical aperture.NA)透镜(镜头)单位( Lens units)52边缘光线( Marginal ray)··.·······.····52最大视场( Maximum field),,52非近轴系统(Non- paraxial systems)非序列光线追迹(Non- sequential ray tracing)归一化视场坐标( Normalized field coordinates).....圆形视场归一化( Radial field normalization)矩形视场归一化( Rectangular field normalization).54归一化光瞳坐标( Normalized pupil coordinates).55物空间数值孔径( object space numerical aperture)参数数据( Parameter data)近轴和傍轴光线( Paraxial and parabasal rays)近轴像高( Paraxial image height)近轴放大率( Paraxial magnification)··+.··近轴工作F/#( Paraxial working F/#)主波长( Primary wavelength)鲁着56半径(Radi).56真实传播( Real propagation)弧矢与子午( Sagittal and tangentia1)57半直径(Semi- diameters)序列光线追迹( Sequential ray trac in)特殊字符( Special characters)斯特利尔数( Strehl ratio).表面孔径( Surface apertures)58系统孔径( System aperture).全反射( Total internal reflection:TIR)、…子午面( Tangential)厚度( Thickness)总长度( Total track)单( Units)渐晕因子( Vignetting factors)59虚传播( Virtual propagation)波长数据( Waveleng th data)工作F/井( Working t/#)第四章文件菜单新建(NEW)打开(Upen).63保存(Save)保存为( Save as)使用场景文件( Use Session files)备份存档文件( Backup To archive file)恢复存档文件( Restore from Archive file)∴…·,.64程序模式( Program Mode).插入透镜( Insert lens)属性( Preferences)地址( Address)文件夹( Folders).目录光研科学荣誉出品图形( Graphics)67杂项( Miscellaneous)编辑( Editors)打印( Printing)颜色1-12,颜色13-24( Colors1-12, Colors13-24)按钮1-16,按钮17-32,按钮33-48( Button1-16, Button17-32, Button33-48).......71状态栏( Status bar).··,,71退出(Exit)72最近用的文件( Recently used files)..第五章编辑菜单镜头数据( Lens data)73插入和删除表面( Inserting and deleting surfaces)血序号显小( The surface number display)·鲁剪切、复制、粘贴衣面数据( Cutting, Copying, and Pasting surface data)输入表面注释( Entering surface comments)74输入半径数据( ntering radii data)..着··鲁71输入厚度数据( Entering thickness data)74输入玻璃数据( Entering glass data).74输入半口径数据( Entering semi- diameter)··74表面特性类型标签( Surface Properties type tab oX)米输入二次曲血数据( Entering conic data)..74输入参数数据( Entering parameter data)74表面特性对话框( The Surface properties dialog b74着75表面类型( Surface Type)表面DLL( Surface dll)表面颜色( Surface color)··:··表面的不透明化( Surface0 pacity)行颜色( Row color).使该面变为光阑( Make Surface Stop)..着·曹,,,,,,,,,,75使该血变为全域坐标参考面( Make surface global coordinate reference)75衣面不能为超半球面( Surface cannot Be Hyperhemi spheric)75忽略此表面( Ignore This Surface)76表面特性画图标签( Surface properties draw tab)鲁··76隐减表面的入射光线和出射光线( Hiding ray to surfaces)..光线跳过此面( Skip rays to this Surface)76不画出此面( Do not draw this surface)76不画出始于此血的边缘( Do Not draw Edges From This Surface).,,,,76画出局部轴( Draw local axis)/6将边缘画作( Draw edge as)76镜面基底和厚度( Mirror substrate and thickness)衣面特性孔径标签( Surface properties aperture tab)孔径类型和其它孔径控制( Aperture type and other aperture controls孔径类型代码和参数( Aperture type codes and parameters)··着非平面上的孔径投影( Aperture projection on non-plan surfaces)78孔径偏心和跟随( Aperture decanters and pickups)78用户定义孔径/遮阑( User defined apertures and obscurations)78UDA文件格式( The uda file format)79UDA例了( UDA Examples)80表面特性散射标签( Surface properties scattering tab)表面散射设置( Surface scattering settings)表面倾斜/偏心标签( Sur face tilt/ decenter tab)目录光研科学荣誉出品使用坐标返回( Using the Coordinate return)表面物理光学标签( Surface physical optics tab)84表面镀膜标签( Surface coating tab)申·鲁,,84设置和移除解( Setting and removing Solves)·····设置和移除变量( Setting and removing variables).84菜单选项( Menu options).·.:··:·;:···;:··84编辑(Edit)解(S·“视图(View)86帮助(Help),·鲁评价函数( Merit function)..86菜单选项( Menu options)∵编辑(Edit).+·非·,非·;···.:·:·工具(Too1)视图(View)87帮助(Help)87多重结构( Multi- Configuration)87菜单选项( Menu options)···.87编辑(Edit)..·,,解( Solves)..工具( Tools)·····视图(VieW)榘助(Help).公差数据( Tolerance data).,,90菜单选项( Menu options)编辑(Edit)工具(Tool)视图(View)91帮助(Help)91附加数据( Extra data)..91菜单选项(Menu0 ptions).91编辑(Edit)解( Sloves)..91工具(lool)91视图(View)帮助(Help)92非序列元件(Non- Sequential components).菜单选项(Menu0 ptions)...92编辑(Edit)解( Solves)误差( Errors)探测器( Detectors)...93数据库( Database),91工具OUIS94视图(View)94帮助(Help)··鲁94撤消、亘做、恢复(Undo、Redo、 Recover).····:·········::··,,,94撤销:无(Undo:None)94撤销:一步记忆撤销(Undo: Memory1step)撤销:多步存盘撤销(Undo: Disk Multi step)目录光研科学荣誉出品第六章系统菜单更新( Update)97全部史新( Update a1l).通用(G孔径( Aperture).97孔径类型( Aperture type)孔径值( Aperture value)分布类型( Apodization type)均匀分布( Uniform apodization高斯分布( Gaussian apodization)余弦立体分布( Cosine cubed apodization)用户定义分布( User defined apodization),,,,,99分布因子( Apodization factor)远心物空间( Telecentricω bject Space)无焦像空间( Afocal i mage space)优化时重设求解( Iterate Solves When Updating),,,单位( Units100透镜单位( Lens units)..,..100光源单位( Source units),,,,,,,,,,,,,,101分析单位( Analysis Units)101无焦模式的单位( Afocal Mode units)..,,,,......101MTF单位( MTF Units)标题/注释( Title/ Notes)·售·售镜头标题( Lens title)注释( Notes).102玻璃库( Glass catalogs).,102光线校准( Ray aiming),102光线校准( Ray aiming).102使用光线校准缓存( Use Ray aiming cache)103加强型光线校准(慢)( Robust Ray aiming(Slow))103光瞳偏移:X,Y,z( Pupil shift:X,Y,andZ)环境( Environment)..104棖据环境调整折射牽数据( Ad just Index data To environment)摄氏温度( Temperature in degree C),,,,,,104AT压力( Pressure in atm)104偏振(仅E支持)( Polarization( ZEMAX- EE only)).,,,,,,,,104非偏振( Unpolarized).,,,,,,,,,,,,,,105Jx, Jy,X Phase. Y Phase将膜层相位转换成等效光线( convert thin film phase to ray equivalent)∴·..105105方法( Method).,105文件( Files),105镀膜文件( coating files)..105散射表面文件( scatter profile).,105ABG数据文件( ABg data file)105梯度特性文件( GRADIUM Profile)杂项( Miscellaneous)光程差参考( Referece opd).106近轴光线( Paraxialray106半口径余量(用透镜单位表示)( Semi diameter margin( lens units))全局坐标参考面( Global Coordinate Reference Surface)"∴∴半口径余量%( Semi diameter Margin in%)107目录光研科学荣誉出品计算F/#的方法( Method To Compute f/#)108快速球面追迹( Fast Asphere trace)108半口径的快速计算法( Fast semi- Diameters)..,,,,,,,,108检査(RIN孔径( Check GRIN Aperture)关闭线程( Turn off Threading),,,,,,,,109不要打印坐标转折数据(Don’ t Print coordinate break data),,109OP横( OPD Modulo)..,109非序列(Non- Sequentia1)..109每条光线的最大交点数( Maximum intersections per ray)每条光线最大区段数( Maximum Segments Per ray109最大嵌套/密接物体( Maximum nested/ Touching0 ojects)最小相对光线强度( Minimum relative ray intensity),,,,,,,110最小绝对光线强度( Minimum absolute Ray intensity).·.··用透镜单位表示的胶合距离( Glue distance in lens units)透镜单位下错过光线的画出长度( Missed ray draw distance In lens units)内存中的最大文件型光源的光线数( Maximum Source file rays In Memory)111简单的光线分束( Simple ray Splitting)..,,,111文件打开时重新追迹光源的光线( Retrace Source rays Upon File Open)l11视场( Fields)….,,,,111保存及导入视场数据( Saving and loading field data)……渐晕因子( Vignetting Factors)波长( Wavelengths保存和载入波长数据( Saving and loading wavelength Data)112下组态( Next Configuration)112最后组态( Last Confi guration).112第七章分析菜单前言( Introduction)视图( Layout).e·,113二维视图(2 Layout).·······,,,,,,,,,,,,,113维视图(3 Layout)114方向指示器( The orientation indicator)115光线乒常( Ray errors)115组态数据( Configuration da ta)116光线列表文件格式( Raylist file format)116阴影模型( Shaded model).,,,,,,,,,,,,116ZEMAX元件图( ZEMAX Element drawing).···...117特殊字符( Special characters..119IS0元件图(IS0 Element Drawing)画IS010110符号和代号概述( Summary of Is010110 symbols and codes),,,,,,,,,120直径和斜角( Diameters and bevels)121公差数据( Tolerance data).121NSC三维视图(NsC3 D Layout)..121非序列阴影模式( NSC Shaded Mode l,,,,,122NSC物体察看器( NSC Object Viewer).122扇形图(Fans),,.,,,,123光线像差( Ray aberration),,123在中间衣面上评估结果( Evaluating results at intermediate Surfaces),,,.,124光程( Optical path)光瞳像差( Pupil aberration)点列图( Spot Diagram)··125目录
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差分进化简介及实现
算子课上我讲的PPT，主题是查分演化计算，用到了变异算子，交叉算子和选择算子。复盘分析差分进化与遗传算法相似，这一点，对遗传算法稍微了解的人都会有这样的疑问。该PPT未对二者的区别和联系进行分析。我对二者都有一定的了解，并做过二者的简单实现，理应在这方面做出思考。遗憾的是，演讲结束后，老师问到这个问题，我没有做出较好的回答。介绍完算法的原理后，举了一个非凸函数寻优的例子，并且展示了函数的3D图像和最优函数值演变曲线，这一点很好。介绍图像时，首先要介绍坐标轴的含义和单位，这一点没有照顾好。很明显的一个缺陷是： 缺少该算法在工业上的应用实例。让人感觉该算法只存在于纸面上，却无实际应用价优化问题和近似最优解差分演化算法CONTENTS引言ρ优化问题是一种以数学为基础,用于求解各种工程问题基本原理的应用技术。应用实例优缺点ρ绝大多数的工程问题的求解都可以转换为优化问题,算法改进但是部分问题属于NP问题,很难找到解析解,比如:0研完点1背包、组合优化问题、任务指派等。某些情况下,退而求其次,找到近似最优解即可。针对优化问题的近似解求解,目前已成为了当前一个热点研究方向,催生出一系列的智能算法。智能算法的研究差分演化算法CONTENTS◎1975年: J Holland根据生物进化过程提出了遗传算引言法基本原理ρ1982年: Kirkpatrick模拟冶金学的退火过程提出了模拟应用实例退火算法。优缺点算法改进◎1991年: dorigo.M根据蚂蚁觅食的群体行为提出了蚁研完点群算法。◎1995年: Kennedy根据鸟类觅食的群体行为提出了粒子群算法。ρ1997年: Rainer storr和 Kenneth price.在遗传算法等进化思想的基础上,提出了差分进化算法( DifferentialEvolution, DE差分进化算法简介差分演化算法CONTENTS引言由 Rainer storn和 Kenneth price在1997年为求解切比雪基本原理夫多项式而提出。应用实例优缺点◎是一种随机的并行直接搜索算法,它可以对非线性、不算法改进可微、连续空间函数进行最小化,以其易用性、稳健性研完点和强大的全局寻优能力在多个领域取得成功。◎应用:在约東优化计算、聚类优化计算、飞线性优化控制、神经网络优化、滤波器设计、阵列天线方向图综合等参考文献差分演化算法CONTENTSE Storn, Rainer and Price, Kenneth. Differential evolution引言a simple and efficient heuristic for global optimization over基本原理continuous spaces. Journal of global optimization, 1997应用实例优缺点国杨启文,蔡亮,薛云灿.差分进化算法综述.模式识别与人算法改进工智能,2008研完点圖王培崇,钱旭,王月,虎晓红.差分进化计算研究综述.计算机工程应用,2009E Das, Swagatam and Suganthan, Ponnuthurai Nagaranam. Differential evolution: a survey of the state-of-the-artEvolutionary Computation, IEEE Transactions on, 2011优化问题表示差分演化算法左图是两个参数的函右侧是最优化问题的形式化CONTENTS数的3D图像,可以描述。第一行是目标函数,引基本原理将xy平面的矩形作为表示求函数极小值;然后是应用实例解空间,优化问题就约束条件。优缺点是从解空间中搜索最算法改进大最小值研完点min f(x1, x2st.x;∈[L;,U1≤j≤算法框架差分演化算法迭代过程CONTENTS引种群初始化变异交叉选择基本原理应用实例优缺点种群初始化在解空间中随机、均匀地产生M个个体,每算法改进个个体由n个染色体组成,作为第0代种群,标记为研完点X(0)=(x;1(0),x12(00i=1.2..…,M◎变异、交叉、选择三步操作迭代执行,直到算法收敛。第g次迭代的第i个个体标记为X(g)=(x;1(g),x;2(g),…,x1n(g)1.2.M种群初始化差分演化算法在n维空间里随机产生满足约束条件的M个染色体,第i个染色体的第个维取值方式如下rand(0,1)产生0到1的均匀分布CONTENTS的随机数):引基本原理;(0)=L+mnd(0,1)(U,-L)应用实例M优缺点算法改进研完点均匀分布随机分布聚群分布变异算子差分演化法在第8次迭代中,对个体X(g)=(x18,x12(g),…,xn(g),从种群中随机选择3个个体Xn1(g),X12(g),Xp3(g),且p1≠p2≠CONTENTS13≠i,则引H(g)=Xn1(g)+F.(Xn2(g)-X3)基本原理应用实例其中△p2,n3(8)=Ⅹn2(g)-X(8)是差分向量;F是缩放因子,优缺点用于控制差分向量的影响力算法改进研完点F(xm-x,:)0
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