如何给非序列结构添加镀膜和散射？

概要

Zemax OpticStudio非序列模式的对象是3D实体，薄膜和散射模型是3D实体的表面特性。本文将从以下几个方向解释如何给非序列元件添加镀膜和散射：

• 非序列对象中“Face number”的概念。

  如何给不同的Face添加镀膜以及散射模型。

  从外部导入CAD结构后的一些对镀膜散射性质的处理。

简介

首先，非常感谢Sick AG公司Ingolf H.rsch博士允许我们在本文使用相关光学系统的3D Layout图。非序列模式下的结构是占有一定空间的3D实体，一般情况下可以将非序列元件结构分为两种类型：

参数化对象：例如在Standard Lens中可以根据需要自行定义元件的前曲率半径、后曲率半径、中心厚度以及径向孔径。OpticStudio提供了大量的参数化对象，包含全息、衍射、圆柱体以及双锥体等等。

由导入的数据文件定义的对象：包含了多边形对象、鳞甲对象以及常见的CAD对象(如STEP、IGES、SAT、STL等格式)。这些对象有可能是多面体也可能是平滑连续曲面（或是两者皆有分布在不同区域）。

不论是何种类型，使用者都需要在这些结构表面上设置薄膜镀层以及散射函数以确保能精确模拟光线的传播。

OpticStudio通过“Face”来描述非序列元件上面的特定区域，这些区域就是我们加镀膜或是散射模型的最小单位。

在参数化对象中，Face的定义通常很明显。举例来说，Standard Lens这个对象可以很简单的知道他的前表面与后表面都是抛光的，而连结两侧的柱状侧面则是未抛光的表面性质。

在由导入的数据文件定义的对象中，“Face”的定义就比较复杂。即使是一个简单的多面镜面，也可能是由很多个小面（facet）组成的。这些特殊曲面的外型也许看起来是连续的一个Face，但可能其实是以复杂的数学描述来完成的。我们加入复杂的CAD对象时，OpticStudio可能会需要处理好几MB的数据，包含平面、曲面、Spline曲面等等。

本文我们将描述如何在一般结构上定义Face，使得接下来可以顺利在该结构上设置镀膜与散射模型。

参数化对象

假设一个Standard Lens结构共有3个Face（编号从0开始），其NSC Shaded Model图如下所示：

图1.参数化结构的NSC Shaded Model图