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    [技术]FRED 应用:光束足迹分析 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-01-04
    elCYH9W^  
    当一个分析请求执行时,重要的是记住在FRED中的分析面只是在光线追迹结束后的后处理(过滤)光线。在光线追迹的过程中,它们不收集光线信息,无论光线的轨迹是否穿过分析网格。那么问题来了,“如何分析在光线追迹的过程中光线穿过光学空间的光场?” Pqomi!1  
    (G"'Fb6d  
    一种选择是使用FRED探测器实体(Detector Entity)结构探测器实体与分析面类似,不过它们可以放在任何光学空间,而且可以在光线追迹的过程中动态地收集光线信息(即光线穿过它们的收集网格)。目前,探测器实体对于相干或偏振光不起作用,只可以执行辐照度、照度和彩色图像的分析。 y d 97ys  
    < xy@%  
    尽管FRED没有一个内置的“光束足迹分析”程序,但我们将在FRED中使用探测器实体结构来实现类似的功能。 @N>7+ 4  
    .zO2g8(VR  
    设置计算 l/X_CM8y~  
    2!/Kt O)i^  
    文章使用如下图像所示的光学系统。我们的目的是分析沿着如下所示的光路多个平面的处的光束足迹。 YJ _eE  
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    3^o(\=-JX  
    RehmVkT  
    为了捕捉在光线追迹中光线透过每个我们感兴趣平面的足迹,我们将会使用FRED中的探测器实体结构。探测器实体是一种分析节点的类型,它可以在光线追迹中与光线相互作用,可以定义多种多样的形状。光线相互作用,与光线滤光(一个后追迹过程)截然相反,使探测器实体能够在任何光学空间任何时间动态地收集数据。探测器实体本身能收集三个不同时间的数据:在光线追迹中(即,使用在追迹中任何时刻与探测器实体相交的光线),刚好在光线追迹后(即,“终止”在探测器实体上的光线),或者根据请求(即,请求时“在”探测器实体上的光线)。在一个具有和探测器实体相同名字的分析结果节点中,对于每个探测器实体来说,光线面元的结果对用户来说是可获得的。记住,因为探测器实体在光线追迹中时是交叉的,您不应该放置一个探测器实体与结构中的其他表面重合。不遵守这个规则可能会导致不一致的结果,这归因于与交叉重合的对象相联系的歧义性。 6$k#B ~~  
    ebk>e*  
    与该文档对应的示例文件有5个平面探测器实体,位于系统中我们感兴趣的平面上。这些探测器实体位于对象树的分析面文件夹中,如下图所示。 t/i I!}  
    AFz:%m  
    c|Ivet>3  
    a$My6Qa#  
    让我们来看看对于“光源平面”探测器实体详细的控制。对于该探测器实体,平面X和Y尺寸范围明确的限制为+-3,网格沿着A和B轴(X和Y)的分辨率设置为201,沿着整个宽度。正在做的计算是辐照度,用于分析的数据正在“追迹中”被收集。尽管对于我们的例子来说这并不重要,探测器实体可以收集横跨表面任何一个方向的光线数据。最后,探测器实体不吸收光线。 K~ eak\=  
    H`JFXMa<  
    > {*cW  
    ~R!1{8HP  
    尽管探测器实体结构不允许执行一个位置点图分析(这是您会经常在光束足迹分析中看到的),我们可以通过将轴分辨率设置的很高,从辐照度分布中得到相同类型的数据。在本例中,对于我们的探测器实体,我们选择了201*201。此外,重要的是我们的探测器实体正在“追迹中”收集信息。毕竟,我们想知道当光线穿过我们感兴趣的平面的光束足迹。最后,对于所有探测器实体,除了最后一个,我们希望光线能够不带任何光学效应的穿透过平面。为了获得这个,我们设置了探测器实体,这样它就不会吸收光线。最后一个探测器实体,无论如何,应该吸收光线,因为在我们的系统中,它更像一个物理探测器在起作用。 XNYA\%:5S  
    3B&A)&pEO  
    同样要注意的是,探测器实体平面的位置将会与结构的另一片重合(例如我们透镜的顶点),为了避免重合,我们需要将探测器实体相对于表面进行一些微小的偏移。 F(G..XJQ  
    &uNec( c  
    执行计算 OsgPNy0  
    ?*fa5=ql  
    随着探测器实体根据前面部分的描述配置完毕,在光线追迹中,光束足迹的计算会自动的执行。一旦光线追迹完成了,每个探测器实体将会生成一个分析结果节点(Analysis Results Node),位于对象树的分析结果文件夹中。 <&5z0rDKWw  
    }T?X6LA$I8  
    A WR :~{  
    H bKE;N  
    如果您在模型中没有看到所有的ARNs,请检查系统“Number of ARNs to hLO)-ueb  
         j_8 YFz5  
        retain (-1 = keep all)” 要保持的ARNs数目(-1=保持所有)”喜好设置。 \<LCp;- K  
    }%< ?]  
    boo361L  
    iiPVqU%  
    通过在每个ARN节点上点击鼠标右键,您就可以选择“显示在图表”选项,以查看计算结果。从这里,图表窗口提供了用于显示统计数据和修改数据的选项,这和任何其他的标准FRED图表是一样的。 ;s B=f  
    jRK}H*uem  
     
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