2. 光学设计基础

好，咱们正式开始动手了。

这一章的目标很简单——在 Code V 里新建一个镜头文件，把初始结构敲进去，然后保存起来。说白了，就是学会“开张”和“存档”。

我刚开始带新人时，发现很多人卡在第一步：软件打开了，界面也看到了，但不知道从哪里下手。嗯，别急，咱们一步步来。

2.1 新建镜头文件

打开 Code V，你会看到一个主窗口。最顶上有个菜单栏，找到 File → New，或者直接按快捷键 Ctrl+N。

我个人习惯用快捷键，快。但第一次用，点菜单也行。

新建之后，系统会弹出一个对话框，问你要不要保存当前文件。第一次用，直接点“No”就行。然后你就看到一个空白的镜头数据表——这就是咱们的“画布”。

2.2 输入初始结构参数

咱们用一个最简单的例子：单片透镜。焦距 100 mm，F 数 5，视场角 10°。

在镜头数据表里，你需要填三样东西：曲率半径（Radius）、厚度（Thickness）、玻璃（Glass）。

2.2.1 曲率半径

曲率半径决定了透镜表面的弯曲程度。正值表示球心在面右侧，负值在左侧。

举个例子：第一面曲率半径 50 mm，第二面曲率半径 -100 mm。你就在对应行输入 50 和 -100。

2.2.2 厚度

厚度是当前面到下一个面的距离。注意，这个距离是沿着光轴量的。

对于单片透镜，第一面到第二面的厚度就是透镜的中心厚度。比如 5 mm。

2.2.3 玻璃

玻璃材料决定了折射率和色散。Code V 里可以直接输入玻璃牌号，比如 BK7 或 F2。

我建议初学者先用 BK7，这材料常见、稳定，数据也好查。

好了，咱们把参数填进去。看下面的表格：

注意：第 0 面（物面）的曲率半径和厚度都填 Infinity，表示无限远。第 2 面（像面）的厚度是透镜后表面到像面的距离，这里我留了 95 mm，凑个总长 100 mm。

2.3 保存与打开镜头文件

参数输完了，赶紧保存。我吃过亏——有一次调了一下午的参数，突然断电，全没了。从那以后，我每改一个参数就按一次 Ctrl+S。

2.3.1 保存文件

点击 File → Save As，或者按 Ctrl+Shift+S。Code V 的默认文件扩展名是 .len。

我建议文件名用英文，别用中文或特殊符号。比如 single_lens.len。为什么？因为有些旧版本对中文路径支持不好，容易报错。

2.3.2 打开文件

下次要用，直接 File → Open，或者 Ctrl+O，找到你的 .len 文件，双击打开。

打开后，所有参数都在，和保存时一模一样。你可以继续修改、优化。

2.4 知识结构图

下面这张图帮你理清本章的核心逻辑：

2.5 避坑指南

我总结几个新手容易踩的坑：

• 曲率半径符号搞反：正负号决定了透镜的弯向。如果不确定，先画个草图，标出球心位置。
• 厚度输成负值：厚度一般是正值，除非是反射镜系统。输成负值，光线会反向传播，结果完全不对。
• 玻璃名称拼错：Code V 对玻璃名称大小写不敏感，但拼写必须准确。比如 BK7 不能写成 BK07 或 BK-7。
• 忘记保存：这个不用我多说了吧？我曾经连续工作 3 小时没保存，然后软件崩溃……嗯，从那以后我养成了“每改必存”的习惯。

2.6 小结

这一章的内容其实就三件事：新建、输入、保存。看起来简单，但这是所有光学设计的基础。

你想想看，如果连文件都不会建，参数都不会输，后面那些高大上的优化、公差分析根本无从谈起。

所以，别嫌简单。打开 Code V，照着上面的表格敲一遍。然后保存，再打开，确认参数没丢。这一步走稳了，后面就顺了。