用于眼视光学的Zemax Python教程(1)：Hello World

在VS code中，菜单-> View ->Command Palette （或者直接按快捷键Ctrl+Shift+P)

将打开一个菜单，在里面输入Juypter，点击Create: New Jupyter Notebook，建立一个新的Jupyter笔记本

点击右上角的“Select Kernel”，

选择我们之前建立conda env环境，我之前建立的叫"z"，那么就选择z

Python Hello World

按照惯例，我们先写一个Hello World，在灰色的输入框（叫一个cell）里输入

print("Hello World")

然后按Shift+Enter，就可以执行这个cell里的代码了。正确情况下应该是会显示出Hello World。这就说明我们可以正确使用Python Jupyter环境了。

Zemax Hello World

我们可以再新建一个新笔记本：Create: New Jupyter Notebook，按Ctrl+s保存，文件名叫zemax_hello_world好了，通常会自动附上扩展名.ipynb，再选好Kernel

如果你已经按照前一课的要求，将随便一个zemax python demo程序复制到当前工作目录下，并且重命名为zosapi.py，那么就可以继续下面的操作。否则，请按照之前的要求重做。

首先，我们要从zosapi.py中导入所需要的库PythonStandaloneApplication，另外，我们还需要python的标准库os

from zosapi import PythonStandaloneApplication
import os

按shift+enter，如果没什么问题，就会在该cell左下角出现一个绿色的√，如果有问题，请重新看前一课，有可能某个包或者zosapi没有设定好

然后我们在下面的cell里输入以下代码：

zos = PythonStandaloneApplication()
TheApplication = zos.TheApplication
TheSystem = zos.TheSystem
TheLDE = TheSystem.LDE

按shift+enter，这次可能会运行好几秒，但不会有什么输出。

• zos = PythonStandaloneApplication()是说我们建立了一个独立的python-zemax程序，用python控制zemax除了独立程序，还可以有交互式插件的形式。本教程集中于讲解独立程序，因为我们最终的目的是用python自动控制zemax去跑成千上万个设计，我睡觉它工作那种，我可懒得和它交互。
• TheApplication = zos.TheApplication TheSystem = zos.TheSystem 这是常规，这个动作相当于你打开了一个zemax程序，注意，如果你使用的zemax有打开数量的限制，比如只能同时打开两个zemax程序，那么python会占据其中的一个，如果你已经同时打开了两个zemax程序，那么这里运行会报错。如果报错，请关闭多余的zemax，并且点vscode上的“Restart”按钮，重新运行内核，并且从from zosapi那里开始依次运行各个cell。
• TheLDE = TheSystem.LDE 如果你用过更早版本的zemax，你可能会知道LDE就是Lens Data Editor，镜头数据编辑器。接下来我们就可以通过操作TheLDE来对镜头数据进行各种编辑了。

我们继续输入下面的代码

Surf_1 = TheLDE.GetSurfaceAt(1)
Surf_1.Comment = 'Hello World'
Surf_1.Radius  = 42
Surf_1.Thickness=3.14

按shift+enter，这次的运行速度很快，并没有什么输出

对于一个新建空白的zemax页面，会默认有3个面：

• 0: object：物体面，光线发出的位置

• 1: stop：一个光学面

• 2: image：成像面
  

• Surf_1 = TheLDE.GetSurfaceAt(1) 我们从LDE里取得一个面，编号是1，

• 然后我们可以修改这个面的各个参数，比如注释(Comment), 曲率半径(Radius), 厚度(Thickness)

最后，我们输入下面的代码：

filename=os.path.join(TheApplication.SamplesDir,"zos_lesson1.zmx")
TheSystem.SaveAs(filename)
TheSystem.Save()

按shift+enter

这一小段代码是说，我想保存刚才做的操作，文件名是zos_lesson1.zmx, 保存的路径是zemax的Samples文件夹，一般是在你的\Documents\Zemax\Samples目录下。

接下来，我们可以用资源管理器看看Samples文件夹之下应该有两个zos_lesson1的文件，如果找不到，可以按修改日期倒序排序再看看。

随便双击其中一个打开，可以看到我们已经将1号光学面的一些参数改变了。