中内建几何像差控制符与特点

15.3.1　ZEMAX中内建几何像差控制符与特点

ZEMAX为轴上点提供了LONA、SPHA和AXCL三个像差操作符。它们的特点分别为： LONA用于控制指定波长、指定孔径带的轴向像差，其与像差理论中定义的轴向球差相差一个常量，即实际像面与近轴像面的位移，用它控制轴向球差时必须减去该常量；SPHA为指定表面的球差贡献量，当表面序号为0时，代表整个系统的球差值，以主波长为单位，SPHA控制的是初级球差，并不能对指定的某一特征孔径的球差进行控制；AXCL为指定孔径、指定波长间的轴向位置色差。以上三个像差操作符单独使用时，仅适用于小相对孔径的像差设计场合。而对于大孔径光学系统设计，还需控制其它高级球差和高级色差，上述操作符不能完成这些控制。

ZEMAX为轴外物点像差控制提供了八个初级像差操作符：COMA、ASTI、FCUR、FCGS、FCGT、DIST、DIMX和LACL。其中，COMA、ASTI、FCUR、DIST、DIMX和LACL分别控制指定表面的彗差、像散、场曲、畸变、最大相对畸变以及垂轴色差等大小贡献量，它们的特点与SPHA类似。FCGT和FCGS分别控制指定波长和视场的细光束子午和弧矢场曲。上述操作符仅适用于小相对孔径、小视场的轴外初级像差设计场合。对于轴外物点像差设计，根据不同光学特性的光学系统，有不同的要求。对于大相对孔径小视场光学系统，如微光物镜，则将像差控制集中在与相对孔径有关的高级像差上，至于视场像差，仍只控制视场初级像差；对于小相对孔径大视场光学系统，如广角摄影物镜，则将像差控制集中在与视场有关的高级像差上，根据视场达到的程度，选择与相应的与视场高级像差进行控制校正。然而这些操作符对于与孔径和视场有关轴外像差如彗差、高级彗差、宽光束场曲、像散、垂轴色差、高级垂轴色差等无法控制。