Zemax + SolidWorks 学习计划 · 12 周
面向「光学工程师 / 实验室助理」求职的实操路线。主线 Zemax，副线 SolidWorks，最终交付一份可放进简历的作品集。
每周 10–12 小时
Zemax : SolidWorks ≈ 7 : 3
项目驱动，不刷全集
一、先说结论：五条建议
01
先补光学，再碰软件
Zemax 只是工具。真正决定你能不能干活的是像差理论（球差、彗差、像散、场曲、畸变、色差）和典型系统（望远物镜、显微物镜、照相物镜、目镜）。物理本科有物理光学底子，但工程光学这块通常是空的——不补齐，软件玩得再熟也是"照着点"。
02
主线 Zemax，副线 SolidWorks
Zemax 是光学工程师岗位的硬门槛，壁垒高、竞争者少；SolidWorks 上手快（20–30 小时就能建模+装配+出图），是加分项不是主线。时间按 7:3 分配，别把精力耗在几百集教程上。
03
坚决不刷"全集"
B 站那些 748 集、600 集教程是工具书不是课程。正确用法：跟着做 3–5 个案例跑通核心功能，之后遇到什么功能不会再去翻。把全集当电视剧看，是这条路最大的时间黑洞。
04
公差分析是分水岭
学生和工程师的差距就在这里。做出一个衍射极限的设计不难，难的是做完公差分析后它还能做出来。你的每个作品必须带公差分析——这一点写在简历上，含金量比"会用 Zemax"高一个量级。
05
光机结合是你的差异化牌
会 Zemax 的人不少，会 Zemax 又能把镜头装进镜筒、出装配图和工程图的人很少。这两周把 Zemax 的镜头数据导出到 SolidWorks 做镜筒 + 隔圈 + 压圈，做出一套完整图纸——这就是简历上最硬的一行。
关于软件：Zemax（现 Ansys Zemax OpticStudio）对学生有学术计划/学生版通道，官方也有 30 天试用；SolidWorks 有教育版（用学校邮箱申请）和面向个人的 Makers 版，价格对学生友好。具体政策以官网为准，务必走正规渠道——面试时"你怎么拿到许可证的"不是个好问题。练手阶段也可用 FreeCAD / Onshape 熟悉三维建模概念，但简历上写 SolidWorks 就一定要真用它做过东西。
二、资源清单（已核实的可用链接）
Zemax · 中文（B 站）
1. ZEMAX 教学视频 中文（转载自光行天下，老但系统，最适合零基础上手）已核实bilibili.com/video/BV18x411E7Fp 2. UP主「小加菲emo」 —— 2025 年更新的中文 Zemax 实操短片（图像模拟、非序列），内容新、中文术语规范，适合进阶已核实
主页 space.bilibili.com/474147967 ｜ 图像模拟 BV1zQZaY6E7Z ｜ 非序列 BV1uwnfzUEiX 3. 官方中文网络研讨会（对比度优化扫盲等）—— B 站搜 "Zemax 官方 网络研讨会"，或查 BV11v4y1N7nV待自验 4. 光研科技（南京）公开课 —— 国内做 Zemax 线下培训的老牌机构，公众号有免费公开课片段，B 站搜 "光研科技 Zemax"待自验
Zemax / 光学 · 英文（YouTube，质量更高）
1. Ansys Zemax 官方频道 —— OpticStudio 官方教程、网络研讨会全集，权威度最高。YouTube 搜Ansys Zemax OpticStudio，或直接看官网 zemax.com → Resources频道
2. Edmund Optics · Imaging Resources —— 免费、系统、讲"工程语言"（焦距/视场、f/#、MTF、畸变、像差、传感器匹配）。补理论最快的资源，强烈推荐已核实edmundoptics.com · Imaging Resources ｜ Knowledge Center 3. Huygens Optics —— 讲光学原理与设计思路，动画清楚，难度偏高，适合第 6 周后再看频道
SolidWorks · 中文（B 站）
1. SOLIDWORKS 教学 精品教程（2024 新修） —— 常被称作"阿奇教程"，B 站口碑最好的一套，配合 40 道/99 道练习题使用已核实bilibili.com/video/BV1iw411Z7HZ 2. 【B站最强SW教程】零基础到精通（带实战案例+素材包，2025.11） —— 模块划分清晰（草图/特征/装配/工程图/曲面/钣金），有配套素材，最省事的一套已核实
bilibili.com/video/BV1j3yGBzEwS 3. 【全748集】零基础全套（2025.05） —— 当字典用，不要按顺序看。需要查某个功能（比如"扫描""放样""配置"）时来这里检索已核实
bilibili.com/video/BV1gYjEzhEZ4 4. 99道 SolidWorks 练习题（2026.07） —— 光看不动手等于没学，这个用来练手感已核实
bilibili.com/video/BV1Sc3J6YE87
SolidWorks · 英文（YouTube）
1. Chris Sikora（vertanux1）· SolidWorks 2026 全套 —— 大学教授 + 认证讲师，每集配 PDF 练习册，最适合自学者跟着做已核实播放列表 PLROUP1bV8REQmZgDTTJ0JCanXS8uySo-4 2. GoEngineer —— SolidWorks Essentials 系列，覆盖钣金/曲面/仿真，行业口碑最好频道
youtube.com/@GoEngineer 3. CAD CAM Tutorials —— 入门友好，适合卡住时换个人讲一遍频道
youtube.com/@CADCAMTutorials 官方资源：SolidWorks 官方教程（软件内 Help → Tutorials 也有完整内建教程）
理论基础（必补，否则软件白学）
1. 《应用光学》· 北京理工大学 李林 / 黄一帆（中国大学 MOOC） —— 国家精品在线开放课，工程光学标准入门已核实icourse163.org/course/BIT-1001606003 2. 《光学系统设计与工艺》· 北理工 李林 / 黄一帆（慕课） —— 直接与 Zemax 结合，就业导向最强慕课平台搜索 3. 《光学》· 中山大学 陈敏（B 站） —— 理论打底，讲得清楚已核实
bilibili.com/video/BV16a4y1573u 4. 书：郁道银《工程光学》（理论）、《光学设计及 Zemax 应用》（入门，比《超级学习手册》适合新手）、Kingslake《Lens Design Fundamentals》（进阶，讲透经典结构）
三、12 周安排表
假设每周 10–12 小时。Zemax 占约 7 成，SolidWorks 从第 4 周起并行插入。如果你是全职备考/在职，把周期拉长到 20 周即可，顺序不变。
| 周次 | 主题 | Zemax / 光学（主线） | SolidWorks（副线） | 本周产出（放作品集） |
|---|---|---|---|---|
| 阶段 0 · 准备（第 0 周，3–4 小时） | ||||
| 第 0 周 | 装环境、定目标 | 申请 Zemax 学术版/试用；打开 Help → Documentation，把 Getting Started Guide 存到桌面——这是最权威的入门材料，全程参考 | 申请 SolidWorks 教育版 / Makers 版；建好零件、装配体、工程图三个模板（B 站 748 集那套 前 4 集专门讲模板制作） | 一套配置好的模板 + 收藏夹整理好本文链接 |
| 阶段 1 · 地基（第 1–3 周） | ||||
| 第 1 周 | 光学理论补课 ① | 《应用光学》慕课 第 1–2 章：几何光学基本定律、共轴球面系统物像关系、理想光学系统基点与放大率。 同步看 Edmund Optics 1.1 Anatomy of a Lens / 1.2 Imaging Fundamentals |
— | 手算 3 道近轴光路题（截屏存档） |
| 第 2 周 | 光学理论补课 ② + Zemax 界面 | 慕课 第 5–7 章：光束限制、像质评价（重点）。 Zemax 上手：BV18x411E7Fp 前几集 —— 界面、镜头数据编辑器 LDE、系统孔径/视场/波长三大设置 |
— | 能独立新建一个单透镜并跑出 Layout 图 |
| 第 3 周 | 单透镜：走通完整流程 | 跟着官方 Getting Started 做单透镜（Singlet）：设 F/#、视场、波长 → 光线追迹 → 看点列图 Spot Diagram、光扇图 Ray Fan、OPD 图 → 设 F 数求解（Solve）→ 优化焦距 | SW 启动：BV1iw411Z7HZ 或 BV1j3yGBzEwS 的草图模块。练到能熟练用约束（重合/平行/相切/对称）+ 尺寸标注 | ① 单透镜 .zmx 文件 + 分析图截图 ② 5 个草图练习 |
| 阶段 2 · 序列模式核心（第 4–7 周） | ||||
| 第 4 周 | 像差与评价函数 | 理论：七大像差逐个过一遍（球差/彗差/像散/场曲/畸变/位置色差/倍率色差）。 软件：认识评价函数编辑器 MFE，用默认评价函数 Default Merit Function，把曲率/厚度设为变量做第一次自动优化 |
SW 特征模块：拉伸、旋转、切除、圆角、倒角、抽壳、筋、阵列 | 单透镜优化前后对比报告（1 页 PDF：优化前 vs 优化后的点列图 RMS 半径） |
| 第 5 周 | 双胶合消色差透镜 | 做消色差双胶合（Achromatic Doublet）：玻璃选型（看玻璃图 Abbe 数）、用 F/d/C 三波长、控轴向色差。 看 Edmund Optics 3.5 Aberrations |
SW 装配体模块：配合关系（重合/同心/距离/角度）、自顶向下与自底向上。用 99 道练习题的前 5 道练手 | 双胶合设计 + 色差曲线截图 + 1 个简单装配体 |
| 第 6 周 | 像质评价三件套 | 深入 MTF、点列图、波前图 三个分析工具，理解"衍射极限"到底意味着什么。 看 Edmund Optics 2.4 Airy Disk / 2.5 MTF / 2.6 MTF Curves；有余力看 Huygens Optics |
SW 工程图模块：视图、剖视图、尺寸标注、公差标注、明细表 BOM、标题栏 | 写一份 1 页说明：什么情况下看 MTF、什么情况下看点列图 |
| 第 7 周 | 库克三片式（里程碑） | 做 Cooke Triplet：从专利/经典结构数据起手 → 缩放焦距 → 优化 → 全局优化 Hammer/Global Search 的区别。 这是光学设计的"Hello World"，做完才算入门 |
用 99 道练习题 继续练，本周做 8–10 道 | 作品集 #1：库克三片式完整设计报告（含 Layout、点列图、MTF、场曲畸变、Ray Fan） |
| 阶段 3 · 从学生到工程师（第 8–10 周） | ||||
| 第 8 周 | 公差分析（最关键） | 公差分析全流程：Tolerance Data Editor 设曲率/厚度/折射率/偏心/倾斜公差 → 敏感度分析 → 蒙特卡洛 Monte Carlo → 反算补偿器（后焦距）。 理解"设计得很好但做不出来"是怎么发生的 |
SW 巩固：钣金模块 or 曲面模块二选一（光学工程师更常用曲面做镜筒过渡） | 作品集 #2：三片式公差分析报告（蒙特卡洛 200 次的良率预测）—— 简历上最值钱的一页 |
| 第 9 周 | 非序列 + 杂散光 | 切到非序列模式 NSC：光源建模（Source Radial / 从序列转换）、CAD 导入、探测器、光线分裂与散射、杂散光分析路径。 看小加菲emo 的非序列视频 BV1uwnfzUEiX |
SW 练习一个带曲面的零件（比如手柄/镜头压圈） | 一个简单的照明/匀光非序列模型 |
| 第 10 周 | Zemax → SolidWorks 光机整合 | 把第 7 周三片式的镜头数据导出（Export → CAD / STEP 或 Zemax 的 Export CAD 功能），得到各镜片的精确三维轮廓 | 把导出的镜片装配进自建模的镜筒：镜筒本体 + 隔圈（spacer）+ 压圈（retaining ring）+ 螺纹，生成爆炸视图 + 完整工程图（含形位公差与 BOM） | 作品集 #3：光机一体化装配 + A3/A4 工程图 —— 差异化竞争力，面试直接拿出来 |
| 阶段 4 · 收口与求职（第 11–12 周） | ||||
| 第 11 周 | 第二个完整镜头 | 再做一个不同类型系统练手（双高斯 Double Gauss，或选一个实际岗位方向：显微镜物镜 / 激光扩束镜 / 手机镜头）。同样走完 优化 → 公差 全流程 | 补自己弱的模块（钣金、焊件、Simulation 有限元各看 2–3 集即可，知道有这回事） | 作品集 #4：第二个完整镜头（证明不是偶然做对一个） |
| 第 12 周 | 作品集打磨 + 简历改写 | 把 4 个作品整理成一份 8–12 页 PDF 作品集：每个项目写清指标 → 初始结构选择理由 → 优化策略 → 最终像质 → 公差结论。简历上把"熟悉 Zemax"改成"能独立完成 XX 镜头的像差校正、优化与公差分析，并完成光机结构设计与工程图输出" | 作品集 PDF + 更新版简历 | |
四、作品集完成清单
- 库克三片式：设计报告 + 全套分析图（Layout、Spot、MTF、Field Curvature/Distortion、Ray Fan）
- 公差分析报告：敏感度排序表 + 蒙特卡洛良率预测 + 关键公差项说明
- 光机一体化：Zemax 导出 → SolidWorks 镜筒装配（含隔圈/压圈）+ 爆炸视图 + 带形位公差与 BOM 的工程图
- 第二个系统：双高斯 / 显微物镜 / 激光扩束镜，任选其一，同样走完公差流程
- 一页理论说明：证明你懂"为什么这么设计"，而不是只会点软件
五、几个会踩的坑
- 不要用《Zemax 光学设计超级学习手册》当入门教材——它是手册不是教程，新手看会一头雾水。入门用《光学设计及 Zemax 应用》。
- 不要一开始就看"南京光研""全集类"长视频——这类流水账只有在你熟悉软件之后才有价值。
- 优化跑不出来时先怀疑初始结构——90% 的优化失败是起点选错了，不是操作数设错了。经典结构（双高斯、三片式、天塞、Sonnar）要建一个自己的"结构库"。
- 不要只追求"衍射极限"——实际工程里更常见的是在成本、体积、可加工性之间妥协。简历上写"在公差约束下平衡像质与成本"比写"达到衍射极限"可信得多。
- SolidWorks 出图规范要学——光学工程师出的图要给机械加工方看，尺寸基准、形位公差、表面粗糙度、BOM 一项都不能少。这才是"能用"和"学过"的区别。
如果你的时间只有 6 周：砍掉第 1、2、9、11 周，保留 单透镜 → 双胶合 → 库克三片式 → 公差分析 → 光机整合 这条最短路径。理论用 Edmund Optics 的 Imaging Resources 速成（每集 5–10 分钟），软件用 BV18x411E7Fp + 官方 Getting Started Guide。