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十年寒窗无人问,一举成名天下知


缩比结构设计

Project_01 缩比结构项目历程

目录

2025-07-24

1. Zemax非序列追迹

1-1. 在进行0视场追迹的时候,通过路径分析发现到达探测器的光线只有36%,为了解决这个问题,之后又给很多面镀了AR膜,探测器光线确实变多,但是发现这样做没有必要:因为透过率低没有问题,只要不影响成像即可。(没有要求能量随时率低?再查一下) 1-2. 在Zemax非序列模式下删除了所有镜片的镀膜,打开所有椭圆光源进行追迹,通过探测器查看器查看成像质量,找到抑制鬼像的关键面并镀膜,重新使用各个单光源进行杂散该光分析。

2-1. 尝试打开所有光源,考虑镜筒CAD文件进行非序列追迹。发现“能量损耗(错误)”很大,甚至大于“能量损耗(阈值)”,查询Zemax用户手册,发现又多种可能原因: “有时几何误差或舍入误差会导致光线追迹无法继续进行。几何误差通常是由欠定义的实体或不合适的物体嵌套所导致的。当某个表面的迭代失败或者无法计算膜层数据时,有可能造成一些光线的入射点和折射数据计算有误。当光线经过物体的交切点、嵌套层或线段数量达到所设定的最大值时,光线追迹同样会报错并中止。光线追迹控制会将这类错误造成的损耗显示在能量损耗(错误)中。 ”

2-2. 最终暂时放弃解决这个问题,由于:如果我使用加了镜筒的完整模型A与完整缩比模型B来对比的话,我依旧需要SW来设计B的镜筒STEP文件,做到这一步的话,我完全可以通过TracePro来进行杂散光分析,而不是Zemax。 所以简便起见,我暂时搁置加入镜筒导致的追迹错误,决定先用裸镜头组来比较A、B模型,明天缩比序列模型B,随后NSC非序列追迹。

2025-08-07

1. Zemax非序列追迹——探测器查看器

  • X_IAGT(n,v) :在物体n上绝对强度大于v值的光线。如果光线不交于物体,则该标志为false。
  • X_IALT(n,v) :在物体n上绝对强度小于v值的光线。如果光线不交于物体,则该标志为false。 其中 v 的单位需与光线强度单位匹配。 例如:如下图,若光线强度单位是 “瓦特”,且探测器峰辐照度为 48.89 W/cm²(总功率 7.41 W,探测器面积 124mm×124mm≈153.76 cm²,则平均单光线强度≈7.41 W / 4400 条 ≈ 0.0017 W/条)。

此时若设置 X_IAGT(34, 0.0017),可筛选出单光线强度仅 > 0.0017 W的像素点,即这些像素点至少被两条光线击中。 一点思考:此时设定的X_IAGT(34, 0.001),此阈值下总撞击数刚好为我此次追迹设定的总光线数4400,似乎是刚好过滤掉鬼像等光线。后续尝试(如下图),设定字符串!G0筛选出非鬼像光线,此时撞击数恰好是4400,证明了X_IAGT(34, 0.001)确实过滤掉了鬼像。

2. Zemax探测器查看器概念解释

  • 1、非相干照度 :随探测器上空间位置变化的单位面积上的非相干辐射通量。是光线辐照度的叠加,不考虑相位因素。与其对应的是,相干辐照度,是光线复振幅相加,考虑相位因素,得到的是相干辐射通量。也就说后者会考虑相干因素;
  • 2、峰值辐照度:光束中任意点的单位面积的最大功率;
  • 3、总功率:对整个光束辐照度的积分(也就是光束总能量)。这里边辐照度你就可以理解成光功率密度,只是差一个视见函数而已。至于总功率为什么会随之探测器大小变化,我觉得是因为当探测面小时,其实部分光线未被接收所以导致小探测器的功率也小,另外大的探测器面也会接收一些杂散光,只能要把光斑包住,两者应该差距不大;
  • 4、非相干辐照度,即每个像素点对应辐照度值。

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