| infotek | 2025-01-10 07:53 |
FRED應(yīng)用：二階鬼像分析FRED能夠提供用戶有關(guān)通過光機(jī)系統(tǒng)任意鬼像和散射路徑的詳細(xì)情況。我們簡單地設(shè)置光學(xué)和機(jī)械的物理屬性 (涂層、材料、散射模型等)，設(shè)置一個(gè)合適的光源，并且讓FRED記錄下在光線追跡時(shí)系統(tǒng)所有唯一的路徑。當(dāng)光線追跡完成時(shí)，我們可以對光線追跡的路徑進(jìn)行后期處理，來提取出與我們系統(tǒng)相關(guān)的路徑。 然而，假設(shè)我們對于表征一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中的初級鬼像路徑很感興趣，或者我們的系統(tǒng)沒有完全的開發(fā)或改進(jìn)，來保證一個(gè)長的多階次的雜散光分析。本文介紹了一個(gè)腳本，可以在一個(gè)導(dǎo)入的序列設(shè)計(jì)中對初級鬼像路徑進(jìn)行自動(dòng)分析。我們首先來討論合理地設(shè)置分析中導(dǎo)入的序列文件的過程，然后討論腳本的運(yùn)行以及執(zhí)行分析的過程。 指定表面涂層性質(zhì) 分析的要點(diǎn)是找出多少功率(以及功率的分布)到達(dá)了我們的焦平面，這是由在我們的透鏡表面之間的鏡面系列的現(xiàn)象產(chǎn)生的，這些都不是“設(shè)計(jì)”路徑。舉個(gè)例子，我們第一個(gè)透鏡元件內(nèi)的內(nèi)部反彈可能會到達(dá)探測器，我們希望可以量化它的貢獻(xiàn)。 為了產(chǎn)生鬼像路徑，我們的透鏡需要有涂層覆蓋，這可以讓入射能量的一些部分以反射和透射的方式傳播。默認(rèn)情況下，導(dǎo)入的透鏡表面具有100%透射涂層，將沒有任何鬼像產(chǎn)生。我們可以瀏覽透鏡的每一個(gè)光學(xué)表面，然后給每個(gè)表面應(yīng)用一個(gè)非理想的涂層模型，不過FRED確實(shí)提供了一個(gè)界面，使得這一過程變得不那么單調(diào)乏味。點(diǎn)擊Menu > Edit > Edit/View Multiple Surfaces，該界面提供了一個(gè)技巧，可以非常簡單的完成多表面性質(zhì)賦予作業(yè)。  我們將使用該界面以默認(rèn)的“Standard Coating”替換所有我們的透射表面，該“Standard Coating”允許96%的功率透射和4%的功率反射，默認(rèn)的“Allow All”光線追跡控制允許光線在一個(gè)界面分成反射和透射兩個(gè)組分。在按下您鍵盤上的“Ctrl”鍵的同時(shí)，選擇表格中具有“Transmit”涂層的行。  現(xiàn)在我們已經(jīng)選中了我們希望修改的行，使用對話框中的“Modify All Highlighted Spreadsheet Rows”區(qū)域，來替換我們想要的屬性。在這種情況下，選擇屬性類型“Coating”下拉列表，從可用的屬性下拉列表中選擇“Standard Coating”，然后點(diǎn)擊“Replace”按鈕。  指定表面光線追跡控制性質(zhì) 對于Raytrace Control重復(fù)這一過程，使用Allow All屬性。  一旦您已經(jīng)替換了選定表面的Coating和Raytrace Control，您可以點(diǎn)擊OK按鈕提交更改，返回到文件中，關(guān)閉Edit/View Multiple Surfaces對話框。 設(shè)置光源 結(jié)構(gòu)屬性現(xiàn)在將支持二階鬼像在透鏡元件內(nèi)產(chǎn)生，現(xiàn)在我們應(yīng)該設(shè)置我們的光源。注意到按照您的設(shè)計(jì)文件的規(guī)格，F(xiàn)RED創(chuàng)建了多個(gè)視場光源，但是我們將在軸上視場執(zhí)行我們的分析。展開您的光源文件夾，選擇樹形文件夾中的視場光源1-5，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，切換為“Make All NOT Traceable”選項(xiàng)，將這些光源關(guān)閉。  當(dāng)追跡不相干的光源時(shí)，一個(gè)非常好的辦法是移除 “網(wǎng)格化”的光源。在Field Position 0光源上雙擊，打開它的對話框，然后移動(dòng)到Positions/Directions標(biāo)簽上。注意到Ray Positions設(shè)置為“Grid Plane”。  使用非相干光源時(shí)，具有網(wǎng)格位置和方向規(guī)格會導(dǎo)致計(jì)算出的能量分布(光源網(wǎng)格與分析網(wǎng)格重疊)產(chǎn)生混疊效應(yīng)。為了去除這種現(xiàn)象發(fā)生的可能性，我們改變了光線位置類型，從Grid Plane 到Random Plane，同時(shí)保持相同的孔徑大小和形狀。  當(dāng)您根據(jù)上面的描述已經(jīng)改變了您的光源光線位置規(guī)格后，點(diǎn)擊OK接受這些變化，關(guān)閉對話框。 增加一個(gè)分析面 盡管我們的焦平面已經(jīng)有了一個(gè)表面，我們需要添加一個(gè)Analysis Surface到它上面來計(jì)算輻射照度分布。首先，我們確定焦平面的孔徑大小大約為2.5mm。接下來，右鍵點(diǎn)擊我們的Analysis Surface(s)文件夾，選擇“New Analysis Surface”。現(xiàn)在，便可以指定名稱、分析區(qū)域的大小、網(wǎng)格中劃分的數(shù)目。當(dāng)分析面創(chuàng)建好了后，我們將它放到對應(yīng)的位置。 | |