Zemax非序列光线追迹(3)

在本例中，大约 1% 的能量被涂有 MgF2 的 N-BK7 棱镜面反射，大约 50% 的能量被两个棱镜相接触的直角斜边面上的膜层反射/透射。系统会发起新光线（称为“子”光线）以带走这部分能量，从而生成能量在系统中的去向的完整视图。 分光是在光学系统和许多照明系统中理解杂散光的一项关键技术。Zemax 提供了全套分光建模。除了全面的模型，Zemax 还支持分光概率模型，成为简单分裂。这一相对简单的模型在类似增亮片这样的照明系统中具有优势。

光线散射

除了表面部分反射之外，光线还可能因表面的微观粗糙现象而发生散射。Zemax 支持从光学表面散射的许多详细模型，包括朗伯（用于非常粗糙的高散射度表面）、高斯（通常用于针对良好抛光表面和 ABg 进行散射建模），主要用于输入测量的散射函数。此外，还有一个强大的用户定义散射函数功能，可以添加自己的散射分布函数。

在这种情况下，散射分布函数是一种 ABg 分布：

Zemax 可以灵活控制如何处理光线散射。您可以逐个物体地定义 Zemax 是否应决定散射光线，或者是否应始终启动非散射光线和指定数量的散射光线。这是上述第一个屏幕快照中要完成的任务：输入光线分裂为镜面（非散射）光线以及 从散射分布函数中随机选择的三条散射光线。能量在所有光线之间正确分布。您还可以利用其它控制功能，定义散射光线只能沿着规定的轨迹移动，从而极大地降低 建立适当信噪比所需的光线数量 。

在处理从机械 CAD 软件包导入的物体时，区分 CAD 物体的不同区域 往往非常重要。Zemax 可以将多个不同散射函数放在 CAD 物体的不同表面。

在本例中，红色表面是平滑的光质注塑塑料，银色表面则 具有 火花侵蚀模具产生的粗糙、散射表面。Zemax 为您提供了一个简单的点击界面，可以轻松地将不同散射函数应用于 CAD 物体的不同表面。

除了从物体表面散射外，Zemax 还支持详细的体积（或本体）散射模型，其中，光学材料中的内含物可造成散射。例如，这是对光学材料缺陷效果或生物组织散射的建模的理想选择。

光线追迹数据分析

分析非序列系统中光线追迹结果的主要方法是使用探测器物体。当光线投射到 探测器物体上时，光线的位置、角度、能量和光路长度都会存储到系统中，以便通过探测查看器的分析功能生成下列分析。Zemax 可以生成辐射度和光度分析。下表在括号中显示光度折算值： 1. 非相干辐射照度（非相干照度） 2. 相干辐射照度（相干照度） 3. 相干相位

4. 辐射光强度（发光强度）

5. 位置空间辐射亮度（位置空间亮度）

6. 角度空间辐射亮度 （角度空间亮度） 此外，体探测器还提供： 1. 入射光通量 2. 吸收光通量

3. 吸收光通量/单位体积

测量光通量的单位（辐射度或光度）。

光线也可以保存到光线数据库以供后续分析。灵活的滤光片可让您定义光线必须满足的标准（例如，显示从物体 3 散射的所有光线，然后从物体 40 反射，然后投射到探测器物体 15 上）。这可以轻松生成光线子集，无需重复光线追迹计算。光线集可以单独分析，也可以用于定义光源数据文件。

在 Zemax 中，可以分析所有探测器数据，然后读入评价函数，以便进行优化和确定公差。数据也可以直接读入 ZPL（Zemax 中的内置编程语言）和 外部程序（如 MATLAB? 或 Excel）。

光线追迹优化

因为大多数 Zemax 物体已实现参数化，而且可以将探测器数据轻松导入评价函数，因此可以使用 Zemax 优化照明系统。请参见主要优化章节了解详情，或者参见下列知识库文章了解具体内容。

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