太赫兹（THz）波具有较高的透过性和时空分辨率等特性，在空间观测领域具有广阔的应用前景。对比于扫描成像，凝视成像具有成像性能高、速度快、结构简单等优点，而大视场成像是凝视型光学系统所必需的。因此，设计大视场凝视型THz光学系统具有重要的工程应用价值。采用反远距结构，利用Zemax设计了一款相对孔径为1、全视场角为60°的大视场THz光学成像系统。该系统采用4片式反远距共轴结构，由2片球面透镜和2片非球面透镜组成，同时透镜材料采用聚甲基戊烯（TPX）材料，整个系统具有结构紧凑、质量轻等优点。优化结果显示，各视场内的弥散斑均方根半径均小于艾里斑半径，在空间频率为12.5 lp/mm处全视场的调制传递函数（MTF）值高于0.3，表明该系统具有良好的成像质量。此外，公差分析结果表明，该系统具有较好的稳健性，加工工艺水准易于实现，符合设计要求。本设计对于THz空间大视场高分辨探测具有重要参考价值。

数码裂隙灯显微镜主要用于眼科疾病的检查,而前置物镜作为数码裂隙灯显微镜的重要组成部分之一,影响整个系统的成像质量。根据体视显微镜平行光路系统的原理,利用Zemax软件设计并优化一款高性能数码裂隙灯显微镜前置物镜。实验结果表明:低倍光路和高倍光路的最大均方根半径值分别为2.3 μm和5.1 μm。在空间频率为115 lp/mm处,低倍光路时全视场的调制传递函数(MTF)值达到0.30,接近衍射极限,分辨率较高,高倍光路的MTF值在0.15以上,满足眼科使用要求。最后进一步分析偏心对系统引入的彗差和像散的影响,所得结果为加工和装调提供理论依据。

针对近红外光谱可对活体组织进行无损伤穿孔,并解决在穿孔中需要重新对焦的问题,通过Zemax 软件对7 片式前置光阑显微物镜结构在0.48～1.48 ?m 波长范围内进行了宽光谱消色差的优化设计.设计实现了像距为无限远的多光谱共焦成像,其放大倍率为40,数值孔径0.5,最大焦面漂移量仅为27 ?m,可见光波段在空间频率为350 lp/mm 时,0.7 视场的MTF＞0.5,具有较高的分辨力.并且在波长1480 nm 处,MTF 值接近衍射极限,具有较高的能量,满足细胞穿孔的要求.文中还给出了实验结果,并预测其应用前景.