zemax非序列照明技巧汇编

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zemax非序列照明技巧汇编,需要的同学们请下载光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编第一章非序列设计简介1、 ZEMAX中的非序列模型探索什么是非序列光线追迹?非序列光线追迹是指并没有为被追迹的光线预先定义它必须得到达的表面。光线是否到达某个物面完全由光线方向以及物面的物理位置和特性决定。光线可能入射到任何非序列物体的任何部分,并且可能多次入射到同一物体上,但也可能一次也不入射。这与序列光线追迹形成鲜明对比,在序列光线追迹中所有被追迹的光线将以相同的顺序通过同样的一系列物体表面在的序列模型中,所有光线传播发生在特定局部堡标系中的光学面。在非序列模型中,光学元件都用三维物体来模拟,要么是光学表面,要么是固体物体。所有物体放置在一个全局的坐标系中,三个独立的坐标轴各自方向也是独立定义。中非序列光线追迹的能力不受序列光线道迹时所受的那些限制既然光线可以以任意顺序传播通过光学元件,就可以将内全反射光线轨迹考虑进来。与序列模型只能用于成像系统的分析不同的是,非序列模型可以被用来分析成像和非成像系统的杂散光线,散射和照明问题。只要一个光学系练可以用光线来追迹,它就可以在中用非序列分析来追迹。有许多光学元件并不能在简单的序列表面模型中被模拟出来。这些光学元件需要用真实的物体来模拟。需要非列光线追迹的物体的例子有:复杂的棱镜,角锥棱镜,光管,面元物体,在周作的物体和嵌入式物体(嵌在别的物体内部的物体)。比如,以下为在探照灯上放置液晶,由的在非序列模型中设计:光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编在中非序列光线追迹可以用两种模型之一来进行纯非序列光线追迹混合序列非序列光线追迹当用纯非序列光线追迹时,所有被追迹的光学元件在单一的非序列组中。并且,光源和探测器也设置在组内分别用来发出光线和接收光线。中完全非序列模型中的光源模型的功能要比序列模型强大的多。在序列模型中,你只能模拟物面的点光源。使用序列模型的图像分析能力,可以模拟处于物面上的扩展平面光源。使用完全非序列光线追迹,光源可以被放置在非序列组的任何位置,朝向任何方向。甚至可以放在别的物体内部。光源本身可以从简单的点光源(像那些在序列模型中用到的)到复杂的三维光分布。甚至可以导入像和程序中的实光源引进经过测量的光源数据来自非序列光源的光线,像光线,可以被光学元件分束或散射。这些光线还可以在面或体相位元件上发生衍射。当非序列光线探测器上辐射数据和光线数据文件储存完成后,分析功能的选项才可以用。探测器可以模拟为平喻表面,曲面甚至是三维物体。非序列探测器支持一系列类型数据的显示,包括:梱干辐射,相干辐射,相干相位,辐射强度和辐射角度。光线数据库文件存储每条光线的追迹历史。光线轨迹可以经过过滤剩下入射到特定光学元件上的光线。经过过滤的光线数据然后显示在图和探测器上。以上这些使得完全非序列光线追迹对一系列照明应用以及微量分析,偏离光线分析非常有用。当使用混合序列非序列光线追迹〈憾称为合并或混合模型光线追迹)时,所有非序列光学物体被置于一个非序列组里。这个非序列组是一个更大的序列系统的一部分。序列光线追迹通过一个入口进入事列组,并且通过一个出口离开非序列组继续在序列系统中传播。在序列系统中可以是义多个非序列组,并且每个非序列组里可以放任意数目的物体。这使得非序列光学元件,如多面镜,屋脊棱镜,物体可以出现在序列设计面元反射镜打开文件,使用工具栏中菜单选项或者是打开文件。这个文件详细说明了用序列非序列混合光线追迹的方法在这个方法中非序列元件和序列元件混合使用。文件打开后,如果菜单下的标签被选中,则(透镜数据编辑)(非序列编辑)和一些分析窗口将一起出现在屏幕上(展开图)显示在整张图中部偏右手边的地方物表面的点光源发出的光线的追迹光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编2: 3D LayoutUpdate settiⅰPrint Window Text oomObject surfacelocatiSequentialeflectorEO LAYOUTLFHF三 FLECTOR提示:你可以双击窗口的标题栏来扩大窗口。在个窗口中如此操作在选择窗口的菜单栏中设置)。点击(带箭头的光线)然后点击(确认)。现在画出带箭头的光线来代表光线的传播方向。在许多光线路径可以非常复杂的非序列系统中,这一选项发挥很大的作用。颗2:3 D Layout z=10485959,Y=…回Update Settings Print Window Text ZoomEO LAYOUTLAHP EFLECTOR光线起始从左向右传播进入一个非序列元件组并入射到一个多面镜上(物体在(非序列元件编辑器)中),然后向左反射,再从那个非光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编序列组出射并入射到在序列组内定义的透镜上(面和在(透镜数据编辑器))。窗口可以用键盘上的方向键旋转,还可以用和键显示不同视图。在标题栏上双击,窗口又还原为原来大小。提示:在分析窗口中,你可以点击拖动产生一个方框框住你想对焦的部分。在窗口中画一个方框框住反射镜。点击分析窗口菜单中的选项,可以达到对焦最佳效果。光源分布现在我们来看一下中非序列光线追迹的例子打开文件文件显示了从三个光源发出的光线到达三个探测器的光线追迹。在中对焦于其中一个光源发出的光线,你将会看见被模拟的光源的螺旋构。在这个例子中,每一个被仿真的光源都是用的物体类型,这些都是盘旋螺旋体。光线从沿着螺旋线的任一点发出然后经围绕螺旋线的多面反射镜射。1: NSC 3D Layout回囟pdate Settings Print Window Text Zoonhelical structure ofSource filament从主菜单栏中选择选项。弹出一个对话框。这个对话框使用来追迹分析光线的。点击按钮探测器将被清零。接着点击按钮。这将追迹一束到达探测器的新的任意分析光线。光线追迹旦完成,点击按钮要想看光线追迹的结果,打开(探测器视图)。通过主菜单选项就可以实现将默认中的第一个探测器,也就是第十个物体。光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编:3: Detector Viewer回区update Settings Print Window Text Zoom,EH了J ucEJ JU:4Jidu哐 ETEHTE- FHE: EENT I5-E工REELHP P=FLEHIR语谢福心m邮点击窗口菜单栏的要改变看到的探测器视图,改变的设置从到到另x众探测器物体,然后点击提示:要想查看探测器的位置和朝向,点右探测器那一行任意位置。响应探测器的矩形在窗口中用红色标出。以下是当物体被选择后,窗口的图示。1D已七已口七口Y卫已口七卫ec七卫e七::1:NSC 3D LayoutUpdate Settings Print window Text Zoon光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编在这个例子中,每次追迹将有从光源发出的一万条分析光线被追迹。探测器分析所需的追迹光线数目在中对每个光源分别设置。在完全正式版的中这个光线数目是可以改变的。要知道光线数目在哪儿定义的只需在中点击任意线状光源物体(物体,)的一行。接着,用键盘上的右箭头方向键移动曲线直到你看到标题为的一栏。有动态的标题栏像(透镜数据编辑器)。根据你选择的物体的类型,标题栏的会改变来让你获知每个单元中的数值木例中的每个光源均设置为光线的数目是与分析光线的数目分开设置的,因此当数以千计的光线被追迹时窗口不会变的太凌乱阴影模型窗口可以显示分析追迹的结果。这一选项可以通过阴影模型窗口的设置选项来控制。如果设置为则中的探测器物体将根据最后一次分析追迹结果来画出。sc Shaded ModelRotationcatter HayR。tati。r口 FIset匚 onfiqur al匚 urrent口 ffset匚。 llor Haws By口肝se之RadialBrightness日ck吧Clanoreay Databa悉eK92: NSC Shaded Model包回区Update Settings Print window Text Zo光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编提示:的完全正式版的用户可以在中的文章(如何产生一个简单的非序列系统)中学到更多关于纯非序列光线追迹系统的知识。想要得到关于模拟复杂光源结构的详细信息,参看中的文章,如何模拟和其他复杂光源LUpdate Settings Print Window Text Zoom110n你现在可以看反射镜的单独的面元。在中非序列模式中可以模拟很多类型的面元物体,包括环形面,径向多项式面和菲涅尔透镜等等。(几何傻分析窗口)显示了在透镜左边像面上独特且复杂的光线分布。颗]1: Geometric Image Analysis回回区Update Settings Print Window Text Zoom1195=-443],u7E=宁,日P7:日1PHE-H,FE三一11155E-1,BE三+uU工HFE口HLAIP P=FLEHIR正EL光◆研◆科◆学非序列照明技巧汇编棱镜打开文件这是另一个混合序列非序列光线追迹的示例。光线从无限远序列物体表面经追迹,通过位于第一个表面的孔径光阑,又通过非序列棱镜系统,最后到达序列像面。阴影模型图显示在中心棱镜上有一个屋脊,朝向屏幕的外面。这个脊是由两个互成度的面组成的,盖在棱镜上像个屋脊。脊的作用和平面反射镜类似,它能增加光线走过的路径长度,并能将到达其中一个屋脊面的光线反射到对应另一个面使像面关于整个屋脊轴翻转。对焦于阴影模型图,可以更淸楚的看到这三个棱镜,再用键盘上的键旋转视图的角度。: 2: Shaded Model包回囟Update Settings Print window Text Zoom提示:上面棱镜半透明的外观是通过阴影模型中的(不透明化)功能来实现的。完全正式版的用户可以根据需要更改这些设置。更多信息,参见文章的不透明化部分,如何设置高质量图表和动画?(偏振光瞳图)显示了屋脊对序列追迹光线偏振态的影响。