这篇文章旨在向新用户介绍序列模式的功能。文中介绍了如何设置系统属性,使用布局图 (Layouts)、基本的分析功能和扩展的光源模型,以及对离轴系统进行建模。 作者 Akash Arora 简介光线追迹广泛应用于模拟光在光学系统中的传播过程。使用光线追迹的方式对光的传播进行模拟的方法通常称为几何光学。 在序列模式的光线追迹过程中,光线会按预先定义的一系列表面的顺序进行追迹,从物面穿过整个系统传播到像面上。其中,光线与所定义的每个序列表面只接触一次。使用序列表面能够很好地描述成像系统。并且光线在序列表面中追迹的计算速度非常快,因此在进行光学系统的设计、优化和公差分析时非常有用。通过光线追迹可以快速实现光学成像系统的像差计算,例如光线光扇图 (ray fan) 的绘制、衍射计算以及波前差计算等。 许多传统的光学系统都可以归类为光学成像系统,包括相机物镜、远摄镜头、显微镜、望远镜、中继镜和光谱仪系统等。 OpticStudio中的图形界面当您首次打开OpticStudio时(无论是试用版还是完整的许可证版),您将看到如图所示的界面,其中包括了分析功能导航栏 (Ribbon)、工具栏 (Toolbar)、系统选项栏 (System Explorer)、状态栏和透镜数据编辑器(Lens Data Editor)。 OpticStudio提供的所有功能都可以在分析功能导航栏、自定义工具栏或者系统选项栏中相应的子菜单里找到。大部分功能都可以通过在分析功能导航栏上方的工具栏中设置快捷键来实现快速访问。您可以在文件 (File) 菜单中的配置选项 (Project Preferences) 里对快捷键进行设置。 在分析功能导航栏下是透镜数据编辑器。编辑器所在窗口可以布局在特定区域或者切换到浮动状态。当窗口是浮动状态时,它能够被鼠标拖动或者缩放。默认的窗口状态可以在配置选项中设置,或者在设置 (setup) 菜单中的窗口 (Window Control) 中进行调整。透镜数据编辑器是一个数据列表,它包括了备注 (Comments)、半径 (Radius)、厚度 (Thickness)、材料 (Glass)、半口径 (Semi-Diameter) 和圆锥系数 (Conic constant) 等数据列,其中后5项参数决定了光学元件的主要特性。这些数据列按默认顺序排列,您可以通过按住列表名称并前后拖动的方式来调整排列的顺序。 表格的每一行都对应一个光学表面,每个表面都有自己的局部坐标系。每个表面在光轴上的位置是参考于前一个表面的。也就是说,透镜数据编辑器中的厚度参数表示当前表面相对于前一个表面的距离,而不是相对于一个全局的参考点的距离。 在默认情况下,编辑器中会包含三个表面:物面 (Object)、光阑面 (Stop) 和像面 (Image)。数据编辑器在第一栏里对这些表面进行了标记,并且这些表面的表面类型默认为标准面 (Standard)。OpticStudio还支持其他多种表面类型。其中一些表面类型会需要用到比标准面更多的定义参数。当使用这类表面类型时,透镜数据编辑器中会出现额外的数据列以供参数定义。 在透镜数据编辑器以及其他所有的编辑器中,它们和Microsoft的Excel电子表格有相似的功能。您可以在行或者列上右键点击来进行冻结、隐藏、插入或删除等操作。可以选取多个单元格里的数据并复制,也可以从剪贴板里复制粘贴数据到表格中。 布局图窗口首先请确认在配置选项 (Project Preferences) 的常规 (General) 选项卡中勾选“使用Session文件 (Use Session Files)”选项。这样当您打开一个已经勾选了该选项的OpticStudio文件后,软件将自动打开文件上次保存时所有已经打开的分析窗口。取消勾选该选项会使OpticStudio打开文件时不打开任何分析窗口,从而加快文件的加载速度。如果勾选“计算数据保存于Session文件 (Include Calculated Data in Session)”则已经计算的分析数据也将会保存到文件中。
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