本文的目的为测试zemax OpticStudio光学软件的非球面拟合精度，仅作参考。

武汉宇熠公司官网：http://www.ueotek.com/

先说结论：

zemax的拟合精度非常高，精度可以达到1E-4nm级别，前提是能拟合上去。

有些面型无法拟合上去，就谈不上精度了，目前只能看运气。

非球面不是自由曲面，不能任意曲线拟合。

本文介绍大致分为四个阶段：

一、 建模

二、 生成评价函数

三、 优化

四、绘图分析

第一部分、建模

随便找一个目标非球面，数据如下

# Type Comment Radius Thickness Material Coating Semi-Diameter Chip Zone Mech Semi-Dia Conic TCE Par 1 Par 2 Par 3 Par 4 Par 5 Par 6 Par 7 Par 8

1 EVENASPH  -1.320000000000000E+000 0.000000000000000E+000 H-K9L  1.800000000000000E+000 0.000000000000000E+000 2.807000000000000E+000 1.000000000000000E+002 0.000000000000000E+000 0.000000000000000E+000 2.000000000000000E-005 -4.000000000000000E-006 -2.000000000000000E-003 2.130000000000000E-002 7.000000000000000E-007 -4.000000000000000E-006 9.000000000000000E-007

绘图

图中橙色的为面1——目标非球面

面2为拟合面

第二部分，添加拟合目标

利用宏自动添加拟合目标

CreatMeritFun.ZPL

文件下载(20元)：

https://www.optkt.cn/article-904.html

宏的原理是将面1各点孔径的矢高输入到评价函数中，然后让面2的对应孔径等于这个矢高值，权重都为1.

效果如图：

第三部分、优化

1）添加优化变量

将面2的曲率半径、conic系数，4th~16th系数添加为优化变量

2）用锤型优化优化几秒

评价函数基本归零

拟合完成

第四部分、评价部分

查看拟合残差

利用宏来查看拟合残差

ResidualPlot.ZPL

文件下载(20元)：

https://www.optkt.cn/article-904.html

执行宏的效果图

可以看到最大拟合误差在1E-4纳米级别。拟合精度非常高。