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    FRED在雜散光分析中的應用(2)
    時間:2014-03-20 13:16來源:訊技光電作者: 技術部點擊:打印

     
    如果立刻用鼠標右鍵點擊左上面板,可以選擇刻度數據選項來獲得鬼像光線的具體信息。 在選擇了縮放數據選項,菜單也顯示了以后,選擇對數選項,點擊OK鍵查看圖10。 如用右鍵再次點擊左上的面板并且選擇透視圖,將會取消選項并且會有一個2D的圖像出現,如圖11。
     
    圖10  雙膠合透鏡系統的對數縮放輻照度圖
     
    圖11  對數縮放輻照圖的2D畫面
     
    7.FRED如何定義散射表面?
     
    在“散射”文件夾中包括了默認模型和用戶自定義的散射模型,這些模型都可以應用于FRED的任何表面上。根據入射角度以及局部曲面法線的方向,每個模型計算出合適的三維雙向散射分布函數(BSDF)。BSDF的另一種定義方式是雙向反射分布函數(BRDF)以及雙向透射分布函數(BTDF)。
     
    FRED自帶三個默認的散射模型:黑朗伯(4%黑漫反射率),白朗伯(96%白漫反射率)以及Harvey-Shack(拋光面)。另外,以參量描述的散射模型在FRED中也是可用的:黑漆(熱成像系統),ABg,表面顆粒(Mie)和Phong。一個表面至少可以應用一種類型的散射模型。圖12顯示創建一個用戶自定義散射模型的對話框列表,表明了FRED最新的散射定義,是一個支持腳本的BSDF函數,用戶可以通過方程來定義的一種散射模型。允許或者停止反射和傳輸散射組分最近應用于表面的每個光線追蹤控制。每個散射表面必須有至少一個散射方向,通過運用菜單欄選項工具自動設置該方向,或采用散射重要性抽樣,或可以通過“Surface”對話框的“Scatter”欄手動定義。每個散射方向都可以應用于設置在表面的每個散射模型。圖13顯示的是為表面設置多重重點采樣的對話框。通過把目標定義在特定方向上,比如鏡像或對著特定的實體,閉合曲線, 空間中的一點或者橢圓柱體來實現多重重點采樣。
     
    圖12  散射對話框顯示有多種方法來定義散射
     

     
    圖13  應用于一個特定表面上的重點采樣定義選項。如圖中所示,多重散射特性和多個重點采樣目標可以一起運用。注意到該圖中,該面同時定義了MIE散射特性和Harvey Shack拋光面散射,并且還定義兩個重點采樣目標,一個指向表面,一個朝向焦平面。
     
    8. FRED如何追跡散射光路?
     
    完成一次高級光線追跡以后,只要選擇生成光線歷史文件選項,FRED就會生成一份雜散光報告。這樣就可以從工具菜單中得到一份詳細的雜散光光線報告,該報告將指出鬼像以及散射光路怎樣到達任何一個表面。圖14所示的高級光線追跡對話框中,可以看到該對話框有設置/運用光線歷史檔案的選項并勾上了“確定光線路徑”的選項。圖15顯示的是一個簡單的卡塞格林望遠鏡系統的雜散光光線報告,該報告詳細說明了雜散光是怎樣以離軸5度的視場從光源射入的望遠鏡的。
     
    圖14  高級光線追跡對話框,勾選下方“創建/使用光線歷史文件“”的選項和“確定光線路徑”的選項。
     
     

    圖15  雜散光光線報告數據表可以用來追跡任一級別的散射光以及鬼像光路,并且該報表項可以在指定接收面后,到達該面的光路數,光線數功率百分率和各個光路的總功率。
     
    9. FRED如何通過多點光源迭代來輸出對應的角功率點源傳輸曲線?
     
    FRED內置BASIC腳本語言擴展功能。幾乎所有的圖形界面命令都可以用Visual Basic語言來表述。FRED也有客戶端/服務器自動化功能,該功能可以被調用或者調用其他程序,比如Excel;诖,我們就可以定義多個軸外光源,并且可以在FRED BASIC腳本語言中,利用“NEXT”循環,依次在環繞系統作水平和垂直兩個方向的掃描,從而得到點光源傳輸曲線。圖17中顯示了圖15的卡塞格林望遠鏡系統對數點源傳輸曲線。注意到,圖17中顯示的PST圖形是由圖16中的BASIC腳本調用EXCEL來完成繪制的。 
     
    圖17  BASIC腳本輸出生成的Excel圖表
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