如何创建一个简单的非序列系统

概述

这篇文章介绍了OpticStudio非序列模式中的一些基本操作。主要包括：在非序列元件编辑器中添加和编辑物体、在布局图中观察系统以及利用光线追迹获取系统相关的数据。本文使用的附件请从以下链接处下载：

https://customers.zemax.com/support/knowledgebase/Knowledgebase-Attachments/How-to-Create-a-Simple-Non-Sequential-System/Basic.aspx

https://customers.zemax.com/support/knowledgebase/Knowledgebase-Attachments/How-to-Create-a-Simple-Non-Sequential-System/Open_seq_files.aspx

介绍

非序列模式下的光线追迹可以实现很多序列模式无法轻易实现的功能。这主要是因为非序列模式中，光线能够和任何位于其路径上的物体相互作用，并且可以分裂成很多可追迹的子光线。但是在进入到具体的非序列模式功能展示示例之前，我们首先需要梳理一下非序列模式和序列模式之间基本的区别。

在OpticStudio中有两种不同的光线追迹模式：序列模式和非序列模式。两者之间的主要区别有以下几点：

序列模式

□ 主要用来设计成像系统和无焦系统

□ 在镜头数据编辑器中定义系统的每个表面

□ 光线只能和每个表面接触一次，而且必须遵循特定的顺序（即依次经过的编号为#0、#1、#2…的表面），序列追迹的名称即由此而来

□ 当表面的材料类型为MIRROR时，光线只能被反射。OpticStudio还会计算在折射表面上发生的部分反射（菲涅尔反射），以此得到正确的折射能量比例，例如光线在介质膜反射镜和金属反射镜上的透过能量比

□ 每个表面都具有属于它自己的局域坐标系。每个表面在光轴上的位置是相对于它前一个表面来定义的。也就是说镜头数据编辑器中的“厚度”栏表示的是下一个表面与当前□ 表面的距离，而不是相对一个全局的参考点的距离

非序列模式

□ 该模式主要应用在非成像系统上，例如照明系统或者对成像系统进行杂散光分析

□ 物体的表面或体积是在非序列元件编辑器中进行定义的

□ 机械零件可以很方便的从CAD软件导入，这可实现完整的光机系统分析

□ 光线可以和同一个物体作用不止一次，也能够以任意的次序接触多个物体，这也是非序列名称的由来

□ 除非特别声明，所有物体都定义在全局坐标系下

□ 对于发生在折射界面的部分反射，除了追迹折射光线以外，非序列模式还可以同时追迹发生反射的部分光线，以实现同时追迹反射和折射光线，这一过程称为光线分裂。

□ 在序列系统中存在的成像系统参数例如光阑位置、入瞳、出瞳、视场、系统孔径等，在非序列系统中可能没有意义

□ 非序列模式的主要分析功能是基于探测器的光线追迹，它可以给出相干或非相干的光线的空间和角度数据