[我分享]zemax如何设置发散角

zemax如何设置发散角

方法一：直接设置光阑NA（Numerical Aperture，数值孔径）

在Zemax常规设置框中，将“Aperture Type”选择为“Object Space NA”，在“Aperture Value”里输入0.10，将面0的Thickness改为50.00mm，即可得到下图中“Layout”里所示的光路（NA为发散角半角的数值孔径）：

法二：数学公式近似计算

如下图所示，蓝色箭头表示激光发散光束的两条边缘光线，由图可得：

NA=n*sin（a）=n*arctan（h/L） （1）

令NA=0.1（NA为发散角半角的数值孔径）、h=5mm，由式（2）可得：

L=h/tan(NA)=49.8332

于是，在Zemax常规设置框中，将“Aperture Type”选择为“Entrance Pupil Diameter”，并在“Aperture Value”中输入10（单位：mm），也就是上图中的 [公式] 。接着，将面0的Thickness改为49.8332mm.

可在“评价函数编辑器”中输入以下评价函数，调取光束的边缘光线与水平方向的夹角的正弦值（如下图中红框所示），所以可得：

NA=n*sin(a)=0.99833

可见，数学公式近似计算的结果与实际情况差不多，当 [公式] 越小（或 [公式] 越长）时，越接近真实情况。

方法三：利用评价函数优化

将评价函数rang的Target改为0.10、Weight改为1.00，并将面0的Thickness设置为变量，点击“Optimize!”按钮，即可得到下图红框所示的49.749372mm，此时的NA必定为设置的0.10。

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