概要

Zemax OpticStudio非序列模式的對(duì)象是3D實(shí)體，薄膜和散射模型是3D實(shí)體的表面特性。本文將從以下幾個(gè)方向解釋如何給非序列元件添加鍍膜和散射：

• 非序列對(duì)象中“Face number”的概念。

  如何給不同的Face添加鍍膜以及散射模型。

  從外部導(dǎo)入CAD結(jié)構(gòu)后的一些對(duì)鍍膜散射性質(zhì)的處理。

簡介

首先，非常感謝Sick AG公司Ingolf H.rsch博士允許我們?cè)诒疚氖褂孟嚓P(guān)光學(xué)系統(tǒng)的3D Layout圖。非序列模式下的結(jié)構(gòu)是占有一定空間的3D實(shí)體，一般情況下可以將非序列元件結(jié)構(gòu)分為兩種類型：

參數(shù)化對(duì)象：例如在Standard Lens中可以根據(jù)需要自行定義元件的前曲率半徑、后曲率半徑、中心厚度以及徑向孔徑。OpticStudio提供了大量的參數(shù)化對(duì)象，包含全息、衍射、圓柱體以及雙錐體等等。

由導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件定義的對(duì)象：包含了多邊形對(duì)象、鱗甲對(duì)象以及常見的CAD對(duì)象(如STEP、IGES、SAT、STL等格式)。這些對(duì)象有可能是多面體也可能是平滑連續(xù)曲面（或是兩者皆有分布在不同區(qū)域）。

不論是何種類型，使用者都需要在這些結(jié)構(gòu)表面上設(shè)置薄膜鍍層以及散射函數(shù)以確保能精確模擬光線的傳播。

OpticStudio通過“Face”來描述非序列元件上面的特定區(qū)域，這些區(qū)域就是我們加鍍膜或是散射模型的最小單位。

在參數(shù)化對(duì)象中，F(xiàn)ace的定義通常很明顯。舉例來說，Standard Lens這個(gè)對(duì)象可以很簡單的知道他的前表面與后表面都是拋光的，而連結(jié)兩側(cè)的柱狀側(cè)面則是未拋光的表面性質(zhì)。

在由導(dǎo)入的數(shù)據(jù)文件定義的對(duì)象中，“Face”的定義就比較復(fù)雜。即使是一個(gè)簡單的多面鏡面，也可能是由很多個(gè)小面（facet）組成的。這些特殊曲面的外型也許看起來是連續(xù)的一個(gè)Face，但可能其實(shí)是以復(fù)雜的數(shù)學(xué)描述來完成的。我們加入復(fù)雜的CAD對(duì)象時(shí)，OpticStudio可能會(huì)需要處理好幾MB的數(shù)據(jù)，包含平面、曲面、Spline曲面等等。

本文我們將描述如何在一般結(jié)構(gòu)上定義Face，使得接下來可以順利在該結(jié)構(gòu)上設(shè)置鍍膜與散射模型。

參數(shù)化對(duì)象

假設(shè)一個(gè)Standard Lens結(jié)構(gòu)共有3個(gè)Face（編號(hào)從0開始），其NSC Shaded Model圖如下所示：

圖1.參數(shù)化結(jié)構(gòu)的NSC Shaded Model圖