简介
FRED能够提供用户有关通过光机系统任意鬼像和散射路径的详细情况。我们简单地设置光学和机械的物理属性 (涂层、材料、散射模型等),设置一个合适的光源,并且让FRED记录下在光线追迹时系统所有唯一的路径。当光线追迹完成时,我们可以对光线追迹的路径进行后期处理,来提取出与我们系统相关的路径。
然而,假设我们对于表征一个光学系统中的初级鬼像路径很感兴趣,或者我们的系统没有完全的开发或改进,来保证一个长的多阶次的杂散光分析。本文介绍了一个脚本,可以在一个导入的序列设计中对初级鬼像路径进行自动分析。我们首先来讨论合理地设置分析中导入的序列文件的过程,然后讨论脚本的运行以及执行分析的过程。
指定表面涂层性质
分析的要点是找出多少功率(以及功率的分布)到达了我们的焦平面,这是由在我们的透镜表面之间的镜面系列的现象产生的,这些都不是“设计”路径。举个例子,我们第一个透镜元件内的内部反弹可能会到达探测器,我们希望可以量化它的贡献。
为了产生鬼像路径,我们的透镜需要有涂层覆盖,这可以让入射能量的一些部分以反射和透射的方式传播。默认情况下,导入的透镜表面具有100%透射涂层,将没有任何鬼像产生。我们可以浏览透镜的每一个光学表面,然后给每个表面应用一个非理想的涂层模型,不过FRED确实提供了一个界面,使得这一过程变得不那么单调乏味。点击Menu > Edit > Edit/View Multiple Surfaces,该界面提供了一个技巧,可以非常简单的完成多表面性质赋予作业。
我们将使用该界面以默认的“Standard Coating”替换所有我们的透射表面,该“Standard Coating”允许96%的功率透射和4%的功率反射,默认的“Allow All”光线追迹控制允许光线在一个界面分成反射和透射两个组分。在按下您键盘上的“Ctrl”键的同时,选择表格中具有“Transmit”涂层的行。
总结
本文和相应的实例文件,演示了在FRED中为您的光学设计文件准备鬼像分析的过程,介绍了能够帮助自动运行二阶鬼像分析的一个脚本工具。脚本运行后,使FRED文件包含了系统中所有二阶鬼像路径的结果,提供了所有二阶鬼像路径的摘要信息,另外为每个鬼像表面对创建了独特的用户定义光线路径,这样一旦有需要,就能够被追迹。
此外,关于脚本这部分,我们可以选择不使用脚本,首先使用高级光线追迹工具,勾选Create/use ray history file及Determine raypaths, 光线追迹完成之后选择FRED里面的杂散光报告,可同样看到二阶鬼像路径。对于高级鬼像路径,我们可以在光线追迹控制里面在Ancestry Level Cutoff将Specular改为4、6、8…,可以查看高级鬼像。