如何用Tracpro进行光斑尺寸模拟

需要对两个透镜的光斑进行模拟比较，希望大家多多指点！
图1（a）,(b)是模拟的光路图，从左到右依次是发光体，菲涅尔透镜，接收面。发光体都采用平行光并且是1万根光线，透镜的口径以及焦距一致，接受面均为4mm*4mm的平面，并且在透镜焦点处。
[attachment=30058]
为了得到光斑的尺寸，在图1光路中的焦平面分别进行相同倍率的局部放大，如图2（a），（b）。经过取点可以得出两个光路中的焦斑分别是0.11mm，1mm，因此焦斑面积比大约是1：81。
[attachment=30059]
同样还希望能从接受面的照度图得出更直观的光斑图，模拟参数见图3，结果见图4（a）,(b)。从图4中得出两透镜的焦斑比还不到1：10与前面光线追迹图差别较。
[attachment=30060]
[attachment=30061]
这个问题一直困扰我好几天，迫切需要大家的指点，我主要有以下几个问题：
1、首先我模拟设置的参数是否合适？
2、这两种方法是否可以用来实现对光斑尺寸的模拟，哪种方法更准确点？
3、如果这两种方法都不合适，那该怎么模拟光斑图?
谢谢！！！

100jinglei	2010-11-16 11:43
本人的理解是照度图中，smoothing与Map count设置问题。因为这是一个平滑处理的过程，就是相邻像素的高斯滤波，所以在这里想看最终的焦斑大小是不准确的

bfx4	2010-11-16 12:26
那该怎么设置呢？还是说照度图没法看光斑尺寸？

asm

2010-11-17 00:11

1)"从图4中得出两透镜的焦斑比还不到1：10" 你说的是面积比？这个你怎么算的，前面光线看的时候你可是比的面积

2）既然要比较光斑“大小”，你怎么描述所谓的“大小”，你的定义是什么？

3）看光线的方法，你把显示光线的比例搞小一点，看看能明白点什么不

4）照度图显然准确一些，但是map count怎么也要大点吧，还有smoothing还是关了吧，原因之前的帖子解释的太多了，有兴趣自行回去看manual比较好

bfx4

2010-11-17 09:51

哥们，谢谢你的回复，我按你的方法从新模拟了下。下面是对你上面问题的回答。
1）图4中的光斑比就是指图中的两个圆形区域的面积比。是通过在圆形区域的上下缘悬浮鼠标读出它们的直径，直径大小比例是1：3.2，所以面积比是不到1：10。我也不知道这种方法是否合理。
2）这里的光斑大小指的就是光斑的面积。因为我需要得到光斑直径量化的结果，并计算两个透镜的几何聚光倍数，几何聚光倍数=透镜口径的平方/光斑直径的平方。
3）当改变图2中的光线显示比例发现，对于a图，光线发布基本没变化，光斑大小没有变化，只是光线稀疏的变化；对于图b，只有当光线显示比例小于5%的时候，光斑大小才会变小，但是变化很少。
4）关掉smoothing，同时把map count变大，发现显示的光斑大小都会变小。图1是mapcount设为256的照度图。
[attachment=30069]
另外，把图2（b）接受面改为1*1mm，局部放大图如下，显然光线应该是覆盖整个接受面表面的，为什么相应的照度图却反映不了这个事实呢？
[attachment=30070]

asm

2010-11-17 20:56

...
1）不说了
2）你没明白我意思，一个光斑能量不是均匀的，你把什么什么地方定义为它的尺寸？能量为零？要是99.9%的能量集中R=0.1在中间但是0.1%分布很远R~10，另外一个光斑能量均匀但是半径R～1.你说哪个光斑小
3）同上理解
4）这么小光斑不累么，我让你关smoothing你的光斑变小，不是说明之前看的那么大不准么，为啥不把sensor plane搞小点

bfx4

2010-11-17 21:28

我基本理解你的意思了，对于我这个光斑来说绝大部分的能量是集中在中间一个很小的区域上的，光线在接受面的外围密度比中间小很多，即便从追迹图能看到有光线打在外围，但是这些光线的能量相比于内部来说仍然很弱，以至于在照度图上反映不出来。
是这个意思吗？
那有什么办法能让打在接受面上的每一根光线都能得到反映呢？采用点列图，或者还有其他的办法吗？

asm

2010-11-18 23:26

我的意思是说你关于光斑的定义是模糊的，对于同一个结果可以有不同的合理解读

这个问题应该回到你如何更清楚的理解分析的实际目的，而不是怀疑照度图反映不到

还是那个问题，假设你看到了所有的光线，那么你管什么地方叫做“光斑边界”？

其实你用grid source的平行光分析的，如果对理想透镜，光斑应该是无限小，你实际在分析相差，用TP好么？

再者，对于太阳光，也不是真的平行光，这样光斑就和NA有关了，你是不是清楚到底要分析的是啥？这样才能知道如何分析你的数据

snowwillbe	2010-11-19 00:00
收藏下，自己回去试试 5/Swn9vwl 建议楼主改小些detect面的大小，按一般的光斑大小的定义，光斑能量是高斯分布的话，光斑半径定义为峰值处的1/e的，瑞利半径也有一个定义，具体的你可以看一下光学的书籍

bfx4	2010-11-19 23:10
分析得对，必须先明确问题的根源所在。这里根源应该是像差，所以不应该采用照度图来分析。 Lsuc*Ps 谢谢你！

bfx4	2010-11-19 23:11
我现在知道了，应该采用点列图的方法去分析这两种情况。

fzx074251	2010-11-24 22:33
学习了哦。。高手

欧巴思密达	2014-09-18 11:23
也就是说smoothing 方式的最大值，平均值不准确喽？我仿真平滑前后这两个数值前后差别很大。

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