常用的光学设计软件有ZEMAX、CODE V和OSLS，这些仿真软件除了基本的光学设计功能，也兼具光学结构优化、光线分析追踪的能力。ZEMAX软件可以设计复杂的几何光学光路，还可以对光学元件进行分光、镀膜等操作。序列模式和非序列模式设计模式相结合，提高了光学设计的效率和精准度。

　　ZEMAX在光学设计方面的优势有：

　　一、ZEMAX软件内置丰富的元件库。

　　常用玻璃库、光源、探测器、典型透镜都被事先设计好打包在一起，当需要使用标准元件时，直接加载便可应用到系统中。除此之外，在Schott、Hoya、Ohara、Corning、Sumita等标准玻璃库的基础上，用户可以自定义元件的玻璃形状、表面镀膜、折射率温度系数、色散系数、波长透过率等参数。个性化定制元件和自定义器件模型增大了软件的应用场景。

　　二、自定义仪器模型参数。

　　利用ZEMAX软件进行光学设计时，用户可以根据理论模型需求设置相关的光学参数，这些参数包括通光孔径、光源波长和数量以及透镜的面型、材料和镀膜等，此外，用户可以随意设置元件之间的摆放位置以达到预期的设计要求。

　　三、ZEMAX拥有专业的评价函数。

　　软件中自带以弥散斑半径、波像差、均方根等指标为标准的评价函数，不仅如此，软件规定用户可根据设计需求自定义评价函数规则，实现对系统中的透镜厚度、曲率半径、折射率、透过率等参数的优化处理。

　　四、序列模式和非序列模式。

　　ZEMAX提供用户两种设计模式选择，两种模式下的光线追踪有所区别。非序列模式下光线追踪的限制条件更小，可以被用于分析成像和非成像系统的杂散光线、散射和照明问题。

　　当需要分析干涉等傅里叶光学成像系统时，优先选择非序列模式，在序列模式下对光学结构进行优化评价等操作。序列模式下的光学结构可以转换到非序列模式下的元件发挥作用，具有很强的光学元件兼容性。

　　Zemax在前不久正式发布了21.3的新版本！新版支持为下一代光学系统的微型化所需的复杂几何形状建模。我们先来看看新版有哪些亮点。

　　OpticStudio 21.3新增离轴反射镜物体，项目目录以及更安全的文件格式。升级了OpticStudio项目文件的管理和存档方式。更新了默然文件格式。这种新的、更安全的二进制文件格式使用ZOS文件扩展名。

　　OpticStudio STAR 模块 21.3在任意坐标系中加载有限元数据，该功能允许STAR模块更好地处理已导出的坐标系统与OpticStudio中的局部或全局坐标不同的FEA数据。形变向量可视化。现在你可以清楚地看到光学系统的形变的大小和方向。用户界面支持中文和日语。

　　下面是新版的版本说明，我们来一起看看，大家记得收藏哦。

　　OpticStudio 21.3 版本说明

　　2021年9月21日

　　1 工具、功能和性能

　　1.1 新增离轴反射镜物体 （限专业版和旗舰版）

　　非序列模式新增离轴反射镜物体。

　　离轴反射镜物体类型使离轴圆锥非球面镜的建模变得更简单。该物体的前表面等效于序列模式下不包含多项式项的离轴圆锥自由曲面，其后表面则始终与前表面保持相同的偏移量。

　　1.2 项目目录（所有版本）

　　将所有重要文件收集到一个位置。

　　新的项目目录功能允许将OpticStudio设计中使用的重要文件存储在单个位置，并在保存工作时更新这些文件。这使得组织与模型相关的所有信息以及与其他OpticStudio用户共享这些信息变得更加容易。

　　通过使用文件选项卡中的转换至项目目录按钮，可以从现有的OpticStudio设计创建项目目录。

　　1.3 全新默认文件格式 （所有版本）

　　.ZOS 如今是默认文件格式。

　　文件现今默认保存为非直接可读的二进制文件格式，文件扩展名为。 ZOS。这提升了文件存储在磁盘上、存档以及共享文件时的安全性。

　　在OpticStudio 21.3中，设计文件仍然可以保存为ZMX文件格式，但当这样做时，您将收到一条警告消息，因为ZMX不再是推荐的文件格式。我们将始终支持向后兼容，在OpticStudio 21. 3以及在OpticStudio的所有未来版本中，您仍然可以读取ZMX文件。ZMX文件将在随后保存时默认转换为ZOS格式。

　　1.4 STAR模块支持用户自定义形变数据（限订阅制专业版和旗舰版，需要STAR模块序列号）

　　在任意坐标系中加载有限元数据，并在STAR中进行转换。

　　有限元数据可以在任意坐标系下被加载到STAR模块中，然后在加载FEA数据工具中进行平移和旋转。这允许STAR模块更好地处理已导出的坐标系统与OpticStudio中的局部或全局坐标不同的FEA数据。

　　1.5 STAR模块新增绘图模式（限订阅制专业版和旗舰版，需要STAR模块序列号）

　　现今可以观察到形变向量。

　　在系统查看器工具中，新增两个绘图模式：形变地图&向量和形变向量。这两者可以显示光学系统的形变的大小和方向。

　　1.6 OpticsBuilder文件准备将孔径光阑转换为硬光阑（所有版本）

　　新增复选框用于控制Stop面的转换类型。

　　在OpticsBuilder文件准备工具中，有一个新的复选框：将孔径光阑转换为硬光阑。如果这个复选框被选中，孔径光阑面会在镜头数据编辑器中被选中，被转换成一个环。在OpticStudio以前的版本中，执行的操作等同于选择这个复选框。

　　1.7 更新的Zemax网站和客户门户

　　全新Zemax网站已启用。

　　将Zemax.com、MyZemax和OpticsAcademy的所有内容更新集成到可以统一搜索的平台。

　　新网站更新了论坛，知识库和全新用户体验的工单系统。

　　欲了解更多信息，请参考Zemax Announces Updated Zemax Website and Customer Portal

　　1.8 OpticStudio HPC Beta 计划

　　OpticStudio迎来了高性能计算。

　　在OpticStudio 21.3中有一个新的HPC选项卡，它只对参加HPC Beta计划的用户有效。

　　OpticStudio HPC允许分段云计算用于加速长时间运行的计算，如非顺序光线追迹和蒙特卡洛公差分析。

　　如果想了解更多参加HPC测试项目的信息，请联系support@zemax.com 。

　　2 编程

　　2.1 ZPL: 关键字公差的更新

　　更新的关键字公差可以支持ZTD文件的输出。

　　通过在out_file_name参数的末尾指定。ZTD扩展名，更新的ZPL关键字TOLERANCE可以支持ZTD文件格式的输出。例如，语句可以是：TOLERANCE示例。TOP, 输出。ZTD。

　　3 材料和目录

　　3.1 目录更新 （所有版本）

　　获取来自NHG的新目录。

　　材料目录

　　NHG 目录新增了23种材料且更新了目录中某些已经存在的材料的性能。

　　4 性能和稳定性提升

　　锁定设计和OpticsBuilder文件准备 –从序列模式转换为非序列模式时，现今这些工具会忽略虚拟表面。先前，在非序列模式中，这些虚拟表面将被转换为环形面，导致在光线追迹过程中产生额外的光线截断。

　　STAR模块授权- 现今STAR模块授权会在OpticStudio运行时自动启用，不再需要在Zemax授权管理器中手动启用它。

　　转换干涉仪网格数据为DAT格式-增强了对非正方形网格转换的鲁棒性。

　　5 错误修复

　　体全息 – 更新了零阶体全息的衍射效率计算以匹配Kogelnik偏振模型。

　　公差操作数 – 在使用倾斜/偏心元件工具添加坐标间断时，当前的公差操作数可以正确反映更新后的表面序号。在这之前，如果在表面之前插入坐标中断，镜头编辑器中的表面序号会改变，但对应的公差操作数的表面序号不会更新。

　　倾斜/偏心元件-修正了表面某一参数为ZPL宏求解时的处理方式。在此之前，该求解将被转换为一个固定值，求解被关闭。

　　倾斜/偏心元件-使用撤销时，新增的表面会被正确地删除。在这之前，一些插入的表面不会被移除。

　　转换为NSC组 -正确处理镜面空间中的双锥面的转换。在这之前，参数在转换过程中会被错误转换为相反值。