切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
  • OpticStudio中的近轴光线追迹

    作者:Zemax China 来源:投稿 时间:2018-08-09 18:02 阅读:12162 [投稿]
    这篇文章介绍了OpticStudio中的近轴光线(Paraxial Rays)和傍轴光线(Parabasal Rays),并分析了两者在计算光线追迹时的区别

    第三个前提假设是,光线入射角的正切值近似为入射角本身。这一假设的作用看起来并不明显,但更加基础。试想一根近轴光线追迹在两个平面间追迹,如下图所示。光线在前一个表面有一个初始入射高度Y,并且在Y和Z方向的方向余弦为(m,n),则对正切函数进行tan(q)=q的近轴近似后,光线在下一表面上的高度Y’可以表示为:



    近轴光线的斜率(正切值)就是光线的入射角,这也是容易忽略的一点。

    近轴光学对光线追迹的计算进行了大量简化,但如果我们不考虑计算工具的辅助,直接使用近轴计算的结果,在一定情况下就会产生错误。这是因为近轴光学计算只限于旋转对称的球面透镜系统,在计算每个面的光焦度时只计算表面顶点处的光焦度,并将其等效为整个表面上的光焦度。当这些条件不成立时,我们需要使用更加通用的傍轴光线进行计算。

    什么是傍轴光线

    傍轴光线是与主光线存在非常小夹角的实际光线。这些光线在计算时采用Snell定律的展开式的全部项,因此它们是“真实”的。这些光线入射到实际的弯曲表面而不是等效光焦度的平面,并且在光线追迹中不使用近似计算。

    傍轴光线由于不采用近似计算,因此可以更好的描述当前系统在孔径趋近于零时的成像效果。实际上,傍轴光线在计算时表面可以倾斜和偏心,也可以考虑非旋转对称的系统、衍射表面和梯度折射率表面等等。

    许多分析在计算过程中都需要近轴参考来对实际光线进行比较。为了确保这些功能正确计算,特别是当一阶光学参数不能很好的描述系统的时候,OpticStudio会使用傍轴光线来计算当前系统在孔径趋近于零时的表现。

    分享到:
    扫一扫,关注光行天下的微信订阅号!
    【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
    1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
    如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
    文章点评