怎样画光路图？

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May 7, 2025

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读博日记

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1. 首先用PowerPoint画一个双胶合透镜。

PPT中的主要操作是在选定形状后依次点击Shape Format > Merge Shapes > Fragment，然后删掉不需要的碎片，最终可按实际比例画出透镜。上面是一个AC254-080-A双胶合消色差透镜，机械图纸可在Thorlabs官网查看。

2. 除了花时间画每一个元件，还可以在网上搜索其它研究人员分享的素材，比如下面这个网页

https://www.gwoptics.org/ComponentLibrary

提供了一个很赞的光学元件库，其中包含很多常用的光学和电子元件，而且有png、svg可缩放矢量图和Adobe Illustrator三种格式(可通过免费好用的Inkscape进行编辑)。这些元件图有助于快速画出激光实验装置，经常出现在文献中。

光学和电子元件库

3. 有些其他课题组也会把自己常用的光学元件画好并分享在网上。比如，布法罗大学Markelz研究团队的页面

http://markelz.physics.buffalo.edu/node/411

分享了一个以PPT文件保存的光学元件库，包含透明背景的pgn图像和使用教程，也可用于快速创建出版级质量的光路图。下面展示了部分元件和一个典型的太赫兹时域光谱装置。

光学元件库截图

THz-TDS装置

4. 如果喜欢一点折磨和挑战，还可以选择使用LaTeX库，比如由Christoph Bersch创建的pst-optexp：

https://ctan.org/pkg/pst-optexp

作为一个用于画光学装置图的光学组件集，pst-optexp可非常简单而灵活地完成对准、定位和标记，还可通过光纤或自由空间光束连接组件，以此创建形象的光路图。下面是操作手册中的一些示例。

5. 有图总比没图好，特别是在非正式会议上，因此无需刻意去寻找画图的工具；通常依靠PowerPoint是足够的。佐治亚理工大学Rick Trebino教授花费数千小时制作了多门光学或物理课程的精美PPT课件，可编辑的光路图素材当然也有很多。

摘自超快光学的脉冲产生课件

6. 如果喜欢3D矢量图形，下面有两个可供选用的Inkscape扩展资源：

https://github.com/amv213/ComponentLibrary

https://github.com/damienBloch/Inkscape-raytracing

3D装置示例

2D装置示例

7. 基于网页的交互式几何光学模拟：

https://www.optico.app/en/start-en

https://phydemo.app/ray-optics

Optico界面

ray-optics仿真示例

8. Thorlabs大部分产品提供不同格式的2D或3D文档，不仅方便用户画光路图和搭建实验装置，还能形象地展示组装过程或操作方法。下方最后一图来自量子光学实验手册：首先将每个组件导入SolidWorks并按实际的样子进行组装，然后使用SW的爆炸功能沿三个主轴分离部件，通过Photoview 360渲染，最后添加箭头和数字。