SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?

SYNOPSYS可以打開Zemax創建的大多數鏡頭文件。正如大多數從一個軟件文檔到另一個軟件文檔的轉換一樣,結果通常是不完整的,并且用戶經常必須根據SYNOPSYS的規則編輯鏡頭文件來重構某些參數。

但有些內容無法轉換。這兩個程序使用了非常不同的入瞳描述 - 盡管兩者最終都獲得了相同的結果。并非所有可在Zemax中定義的表面形狀都可以在SYNOPSYS中定義(反之亦然)。盡管如此,所有常用的表面形狀在這兩個程序中都能很好地工作,因此大多數用戶不會因此而遇到困難。雖然Zemax文件包含比SYNOPSYS文件更多的信息 - 例如變量的定義,評價函數,公差等 - 轉換將僅包含基本鏡頭數據,因為SYNOPSYS中的RLE文件是一個描述鏡頭的文件。變量和評價函數在單獨的文件中定義,用標題PANT ...,AANT等聲明,任何從一個程序轉換到另一個程序的人,自然希望利用SYNOPSYS的優點并創建自己的數據文件。因此嘗試導入其他數據毫無意義。

一個更常見的問題是正確識別商業玻璃類型的名稱。這兩個程序有廣泛的玻璃表,但名稱往往不同。因此,導入.zmx文件后,最常見的用戶任務是編輯RLE文件并插入正確的鏡頭名稱。我們將通過一個例子說明其中的一些問題。

(我們鼓勵您在導入文件之前閱讀用戶手冊的第5.42節。)

為了說明這個特性,我們將轉換一個文件,該文件描述了我們之前存儲在USER目錄中的衍射光學元件,名稱為doe.zmx。該文件包含以下命令行:

    VERS 91012 185 25430

    MODE SEQ

    NAME Achromatic singlet

    NOTE 0 Notes...

    NOTE 4

    NOTE 0

    NOTE 4

    NOTE 0

    UNIT MM X W X CM MR CPMM

    ENPD 5.0E+1

    ENVD 2.0E+1 1 0

    GFAC 0 0

    GCAT SCHOTT

    RAIM 0 0 1 1 0 0 0 0 0

    PUSH 0 0 0 0 0 0

    SDMA 0 1 0

    FTYP 1 0 3 3 0 0 0

    ROPD 2

    PICB 1

    XFLD 0 0 0

    XFLN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    YFLD 0 3.5 5.0

    YFLN 0 3.5 5.0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    FWGT 1 1 1

    FWGN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    ZVDX 0 0 0

    VDXN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    ZVDY 0 0 0

    VDYN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    ZVCX 0 0 0

    VCXN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    ZVCY 0 0 0

    VCYN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    ZVAN 0 0 0

    VANN 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    WAVL 4.861E-1 5.876E-1 6.563E-1

    WAVN 4.861E-1 5.876E-1 6.563E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1 5.5E-1

    WWGT 1 1 1

    WWGN 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

    WAVM 1 4.861E-1 1

    WAVM 2 5.876E-1 1

    WAVM 3 6.563E-1 1

    WAVM 4 5.5E-1 1

    WAVM 5 5.5E-1 1

    WAVM 6 5.5E-1 1

    WAVM 7 5.5E-1 1

    WAVM 8 5.5E-1 1

    WAVM 9 5.5E-1 1

    WAVM 10 5.5E-1 1

    WAVM 11 5.5E-1 1

    WAVM 12 5.5E-1 1

    WAVM 13 5.5E-1 1

    WAVM 14 5.5E-1 1

    WAVM 15 5.5E-1 1

    WAVM 16 5.5E-1 1

    WAVM 17 5.5E-1 1

    WAVM 18 5.5E-1 1

    WAVM 19 5.5E-1 1

    WAVM 20 5.5E-1 1

    WAVM 21 5.5E-1 1

    WAVM 22 5.5E-1 1

    WAVM 23 5.5E-1 1

    WAVM 24 5.5E-1 1

    PWAV 2

               2           3           1

    POLS 1 0 1 0 0 1 0

    GLRS 1 0

    GSTD 0 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1

    NSCD 100 500 0 1.0E-6 5 1.0E-6 0 0 0 0 0 1 1000000 0

    COFN COATING.DAT SCATTER_PROFILE.DAT ABG_DATA.DAT PROFILE.GRD

    SURF 0

      TYPE STANDARD

      CURV 0.0 0 0 0 0 ""

      HIDE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

      MIRR 2 0

      SLAB 1

      DISZ 2.5E+2

      DIAM 5.0 0 0 0 1 ""

      POPS 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0

    SURF 1

      STOP

      TYPE STANDARD

      CURV 7.576293461853999900E-003 0 0 0 0 ""

      HIDE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

      MIRR 2 0

      SLAB 2

      DISZ 2.5E+1

      GLAS BK7 0 0 1.69673 5.6419998E+1 -7.4E-3 1 1 1 0 0

      DIAM 3.0E+1 1 0 0 1 ""

      POPS 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0

      FLAP 0 3.0E+1 0

    SURF 2

      TYPE BINARY_2

      CURV -6.676695260572999700E-003 0 0 0 0 ""

      HIDE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

      MIRR 2 0

      SLAB 3

      PARM 0 1

      PARM 1 0

      PARM 2 0

      PARM 3 0

      PARM 4 0

      PARM 5 0

      PARM 6 0

      PARM 7 0

      PARM 8 0

      XDAT 1 3.000000000000E+000 0 0 0.000000000000E+000 0.000000000000E+000 0 ""

      XDAT 2 3.000000000000E+001 0 0 0.000000000000E+000 0.000000000000E+000 0 ""

      XDAT 3 -2.993832387049E+003 0 0 0.000000000000E+000 0.000000000000E+000 0 ""

      XDAT 4 1.135544608547E+003 0 0 0.000000000000E+000 0.000000000000E+000 0 ""

      XDAT 5 -5.932105454300E+001 0 0 0.000000000000E+000 0.000000000000E+000 0 ""

      DISZ 2.5073834507E+2

      DIAM 3.0E+1 1 0 0 1 ""

      POPS 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0

      FLAP 0 3.0E+1 0

我們首先輸入命令ZMC(ZeMax Convert)。將顯示一條警告消息:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖1

如果你點擊No按鈕,你將會立即轉到描述ZMC的幫助文件。

當我們單擊Yes按鈕時,會在當前目錄中顯示.zmx文件的列表,然后我們選擇該文件。(要導入的文件必須位于當前目錄中。)上面的命令行在命令窗口上滾動,我們注意到一條警告消息:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖2

這是協議差異的一個例子。在SYNOPSYS RLE文件中,材料的精確折射率數據與玻璃目錄名稱(如果有)一起給出,然后列出DOE的屬性。由于這個協議,讀取由SYNOPSYS創建的RLE文件的任何人都知道材料的折射率,即使從現在開始,玻璃類型已經過時并且不再在目錄中。Zemax列出玻璃名稱,但不列出折射率值。因此,當讀取DOE輸入(并由ZMC轉換)時,折射率數據尚不清楚。玻璃名稱稍后顯示,但轉換已經過了那個階段。由于SYNOPSYS中的DOE規范需要材料的折射率,程序已插入1.517的虛擬折射率以避免輸入錯誤。事實證明,這個DOE實際上是由BK7制造的,所以折射率只是偶然是正確的。否則,我們想要編輯文件并將該數字更改為正確的玻璃折射率。(在SYNOPSYS中,在理RLE文件后從玻璃表中檢索折射率值,并且在ZMC運行時不可用折射值。)在轉換結束時,程序顯示一條信息性消息:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖3

在這里,我們了解到該程序(默認情況下)實現了WAP 3選項,這通常是安全的選擇,但通常不需要。盡可能地理解Zemax中使用的光瞳定義的幾何學基礎,如果它不真正需要WAP 3,請嘗試更簡單的WAP 0。

我們的下一個工作是查看它創建的RLE文件并加載到MACro編輯器中。

    RLE

    ID ACHROMATIC SINGLET                        3

    ID1 NOTES...                                                                    

    ID2                                                                             

    ID3                                                                             

     FNAME 'doe.RLE                                           '

     LOG        3

     WAVL .6563000 .5876000 .4861000

     CORDER   2   3   1

     APS              -1

     WAP                3

     GTZ

     UNITS MM  

     OBC   250.00       5.0000        25.0000     0.0000   0.0000        0.0000    25.0000

       0 AIR

       1 CAO     30.00000000       0.00000000       0.00000000

       1 RAD    131.9906634000000   TH     25.00000000

       1 N1 1.51431609 N2 1.51679274 N3 1.52237223

       1 CTE   0.710000E-05

       1 GTB S    'BK7             '

       2 N1 1.51431609 N2 1.51679274 N3 1.52237223

       2 CTE   0.710000E-05

       2 GID 'BK7             '

       2 DOE       0.587600      1.517000     55.000000

       RNORM    30.0000    

        A11  4.7648E+02 -1.8073E+02  9.4412E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

        A12  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

        A13  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

       2 PIN    1

       3 CAO     30.00000000       0.00000000       0.00000000

       3 RAD   -149.7746955999999   TH    250.73834510 AIR

       3 DC1  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00

      3 DC2  0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00

      3 DC3  0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00

       3 DC4  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00

       4 CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR

     END

要查看此鏡頭,我們將WAP 3更改為WAP 0,運行RLE文件,然后打開PAD。

640.png

如果我們現在要求SYNOPSYS創建一個合適的RLE文件(使用命令LEO),我們得到......

    RLE

    ID ACHROMATIC SINGLET                        5

    ID1 NOTES...                                                                    

    ID2                                                                             

    ID3                                                                             

     LOG        5

     WAVL .6563000 .5876000 .4861000

     CORDER   2   3   1

     APS              -1

     WAP                0

     GTZ

     UNITS MM  

     OBC   250.00       5.0000        25.0000     0.0000   0.0000        0.0000    25.0000

       0 AIR

       1 CAO     30.00000000       0.00000000       0.00000000

       1 RAD    131.9906634000000   TH     25.00000000

       1 N1 1.51431609 N2 1.51679274 N3 1.52237223

       1 CTE   0.710000E-05

       1 GTB S    'BK7             '

       2 N1 1.51431609 N2 1.51679274 N3 1.52237223

       2 CTE   0.710000E-05

       2 GID 'BK7             '

       2 DOE       0.587600      1.517000     55.000000

       RNORM    30.0000    

        A11  4.7648E+02 -1.8073E+02  9.4412E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

        A12  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

        A13  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00  0.0000E+00

       2 PIN    1

       3 CAO     30.00000000       0.00000000       0.00000000

       3 RAD   -149.7746955999999   TH    250.73834510 AIR

       3 DC1  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00

      3 DC2  0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00

      3 DC3  0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00 0.00000000E+00

       3 DC4  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00  0.000000000E+00

       4 CV      0.0000000000000   TH      0.00000000 AIR

     END

用戶會注意到OPD系數已被改變。Zemax以弧度為單位表示系數,而SYNOPSYS中的所有OPD表達式以周期或波形為單位。因此,您可以看到,值一定不同。

這個例子給我們帶來了一點困難,我們演示一個更難的。我們打開一個描述IR鏡頭的文件,并在運行轉換時看到錯誤消息:(IR_EXAMPLE.ZMX)

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖5

閱讀滾動的列表,我們看到詳細信息:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖6

此表面需要一種名字在SYNOPSYS玻璃表中找不到的材料。 該程序分配玻璃模型,因為此時它沒有其他信息,但是當我們編輯生成的RLE文件時,我們必須更改為正確的材料。

    12 SID 'OBJ EL1            '

    12 RD   -2.42300

    12 TH  -0.236220

    12 GLM    1.50000       55.0000

12 CAO   0.745000

13 RD    7.82870

如果我們不知道要使用的材料的名稱,我們可能會查看不常用的玻璃庫。 我們輸入HELP UNUSUAL并按照鏈接進行操作。 在打開的列表中,我們找到了一個可能的候選項:

SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十三:將Zemax文件導入SYNOPSYS?的圖7

現在我們可以編輯RLE文件

    12 SID 'OBJ EL1            '

    12 RD   -2.42300

    12 TH  -0.236220

    12 GTB U CLEARTRAN

12 CAO   0.745000

13 RD    7.82870

13 TH  -0.100000E-01

    13 CAO   0.745000

同樣的錯誤出現在其他幾個表面上,我們也可以使用PIN 12指令對其進行糾正。另一個表面想要一種名為SILICON_FIT的材料。當然,我們將其更改為SILICON。以這種方式繼續,我們識別我們必須更新其名稱的所有材料,然后使用更正的RLE文件運行MACro。

特別要小心來自Zemax中中國光明公司的玻璃。該公司使用許多與Schott公司相同的玻璃名稱,盡管折射率和色散系數非常不同。這很容易發生問題,您必須仔細驗證要使用哪個目錄的哪種玻璃(SYNOPSYS識別所有具有前綴的名稱沖突的中國玻璃。因此F2成為G-F2,依此類推。)

這涵蓋了相當復雜的轉換的基礎知識。 我們鼓勵您嘗試手頭上的任何.zmx文件,如果您遇到的問題不像此處所述那么顯而易見,請告訴我們。我們沒有Zemax的許可證(并且不需要),因此我們發現意外問題的唯一方法就是像您這樣的用戶向我們發送示例。我們已經有幾十個例子,所有這些例子都有效。但我們正在尋找一些沒有的示例。

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