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登錄鬼像的案例
FRED應用:二階鬼像分析
運行腳本
自動化腳本背后的思想是從默認序列路徑開始,然后使用它來產生系統中所有可能的二階鬼像路徑。對于一個具有n個光學表面的系統,鬼像的數目可以確定為:
在算法上,腳本自動進行了以下步驟:
1.找到并存儲默認序列路徑事件
2.構造所有鬼像表面組合的一個列表
3.在每個鬼像表面組合循環,并
3a. 構造與鬼像路徑一致的序列路徑
3b. 光線追跡該序列路徑
3c. 在焦平面上運行一個輻射照度并計算統計值
3d. 報告鬼像路徑信息到輸出窗口
運行完腳本后,文件會包含:
1.系統中每個二階鬼像路徑的一個唯一的序列路徑
2.系統中每個鬼像路徑的一個分析結果節點(Analysis Results Node),節點中包含了每個鬼像路徑的輻射照度分布
3.輸出窗口中每個鬼像路徑的綜述
為了使腳本能夠在我們系統實例上運行,有兩行我們需要去修改。
1.Line 19:為分析面填寫合適的FindFullName指令,用于計算我們焦平面上輻射照度分布
2.Line 24:填寫合適的默認序列路徑名稱,在文件導入中創建(您可以從用戶定義路徑對話框復制這個名字)
運行腳本后,下面的輸出就會打印到輸出窗口,它通過列出鬼像表面對,提供了通過系統的每個鬼像路徑的綜述,包含在結果中光線的數目,探測器上鬼像路徑的總功率,和鬼像路徑分布中輻射照度峰值。
此外,在您的對象樹中分析結果文件夾應該包含每個鬼像路徑的一個輻射照度分布。通過在ARN上點擊鼠標右鍵,您可以在圖表查看器上查看這些結果:
最后,使用高級光線追跡對話框,選擇“Sequential using a user-defined path”選項,然后選擇期望的鬼像路徑,您可以重新追跡任何特定的鬼像路徑。
展開 OpTaliX | 鬼像分析
OpTaliX提供最真實準確的鬼像分析。通過分析所有可能的透鏡表面,軟件所提供的全自動搜索功能有助于分析鬼像產生的原因。它包含在光學表面,因材料吸收及漸暈中的多層膜波長的相關影響而產生。下圖呈現的是在透鏡中包含AR材料和吸收10片式鏡頭元件目標所呈現的鬼像。
鬼像分析是基于內置的逆光線追跡算法,它不需要重建光學系統,只要插入和復制表面,就可以表示鬼像路徑。它允許瞬時鬼像分析,也可以用非常快速的方法去確定最大干擾的表面組合。
鬼像是由于光學系統對表面間進行分析,形成了意想不到的圖像。透鏡表面具有的反射光強度取決于應用于這些表面的玻璃折射率本身的增透膜類型。透鏡內表面的光反射將被再次反射,可能形成靠近成像表面的圖像。這樣虛擬的圖像被稱為鬼像。
表面可能的組合數有助于n(n-1)/2的鬼像,其中n指在系統里透鏡表面的數值。表面數值增長,鬼像概率也隨之增長。具有10個鏡頭(20個表面)的變焦鏡頭可產生190個可能的鬼像。
不同于其他光學設計程序,OpTaliX不要求預選傳軸基礎和最大干擾的鬼面對(如果不是全部出錯這可能是極具誤導性的),不需要建立每個鬼面對的設計,也不需要編寫宏去存儲大量數據到文件中,或根據需要在其他軟件包顯示外部程序提供的數據。
OpTaliX完全可以避免和效率低下的工作。注意下圖呈現的是從零開始,約20 分鐘,1.7 GHz 的奔騰機,包含所有的表面組合體,AR材料和對吸收的影響。而在其他程序中你將需要幾小時或幾天去創建和測試宏和軟件的接口。
示例表明的是在一個徑向內元件的鬼線追跡,第一次的反射發生在表面三而第二次的反射發生在表面二。表面數值說明更多虛擬表面不需要模擬鬼路徑。
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鬼像分析是基于內置的逆光線追跡算法,它不需要重建光學系統,只要插入和復制表面,就可以表示鬼像路徑。它允許瞬時鬼像分析,也可以用非常快速的方法去確定最大干擾的表面組合。
鬼像是由于光學系統對表面間進行分析,形成了意想不到的圖像。透鏡表面具有的反射光強度取決于應用于這些表面的玻璃折射率本身的增透膜類型。透鏡內表面的光反射將被再次反射,可能形成靠近成像表面的圖像。這樣虛擬的圖像被稱為鬼像。
表面可能的組合數有助于n(n-1)/2的鬼像,其中n指在系統里透鏡表面的數值。表面數值增長,鬼像概率也隨之增長。具有10個鏡頭(20個表面)的變焦鏡頭可產生190個可能的鬼像。
不同于其他光學設計程序,OpTaliX不要求預選傳軸基礎和最大干擾的鬼面對(如果不是全部出錯這可能是極具誤導性的),不需要建立每個鬼面對的設計,也不需要編寫宏去存儲大量數據到文件中,或根據需要在其他軟件包顯示外部程序提供的數據。
OpTaliX完全可以避免和效率低下的工作。注意下圖呈現的是從零開始,約20 分鐘,1.7 GHz 的奔騰機,包含所有的表面組合體,AR材料和對吸收的影響。而在其他程序中你將需要幾小時或幾天去創建和測試宏和軟件的接口。
示例表明的是在一個徑向內元件的鬼線追跡,第一次的反射發生在表面三而第二次的反射發生在表面二。表面數值說明更多虛擬表面不需要模擬鬼路徑。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程三十二:鬼像分析
5的目標有點隨機; 一個面積更大的鬼像也是一個更暗的鬼像,這猜測是一個很好的開始。
我們發現,這個過程通常會對指定的鬼像產生很大的改進。然而,另一種反射組合通常會產生新的鬼像,這就需要在優化函數中使用鬼像和另一種PGHOST像差進行另一種評估。當它們出現的時候,你把它們加起來,直到你到達一個點,在這個點上,許多鬼像的強度大致相同。我們從來沒有遇到過這樣的情況:這種強度高到足以成為一個問題。如果是的話,那么是需要在問題表面上使用鍍膜來解決了。

每天一例 | 鬼像分析
鬼像圖像控制
要從選定的近軸鬼像控制圖像彌散斑的大小,輸入是 M TAR WT A PGHOST JREFH JREFL
在這里,您可以看到控制鬼像所需的簡單輸入。您的 AANT 文件中的合適請求可能是
M 5 0.1 A PGHOST 6 1
優化前,注意去點第8個面的拾取
鬼像圖像控制后
鬼像圖像控制后
總結
我們發現,這個過程通常會對指定的鬼像產生很大的改進。然而,另一種反射組合通常會產生自己的鬼像,這 就需要在評價函數中使用鬼影和另一種 PGHOST 像差進行另一種評估。當它們出現的時候,你把它們加起來,直到你到達一個點,在這個點上,許多鬼像的強度大致 相同。我們從來沒有遇到過這樣的情況:這種強度高到足以成為一個問題。如果是的話,那么是時候在問題表面上使用更好的膜層了。
強大的功能是否讓您躍躍欲試呢?
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鬼像分析是基于內置的逆光線追跡算法,它不需要重建光學系統,只要插入和復制表面,就可以表示鬼像路徑。它允許瞬時鬼像分析,也可以用非常快速的方法去確定最大干擾的表面組合。
鬼像是由于光學系統對表面間進行分析,形成了意想不到的圖像。透鏡表面具有的反射光強度取決于應用于這些表面的玻璃折射率本身的增透膜類型。透鏡內表面的光反射將被再次反射,可能形成靠近成像表面的圖像。這樣虛擬的圖像被稱為鬼像。
表面可能的組合數有助于n(n-1)/2的鬼像,其中n指在系統里透鏡表面的數值。表面數值增長,鬼像概率也隨之增長。具有10個鏡頭(20個表面)的變焦鏡頭可產生190個可能的鬼像。
不同于其他光學設計程序,OpTaliX不要求預選傳軸基礎和最大干擾的鬼面對(如果不是全部出錯這可能是極具誤導性的),不需要建立每個鬼面對的設計,也不需要編寫宏去存儲大量數據到文件中,或根據需要在其他軟件包顯示外部程序提供的數據。
OpTaliX完全可以避免和效率低下的工作。注意下圖呈現的是從零開始,約20 分鐘,1.7 GHz 的奔騰機,包含所有的表面組合體,AR材料和對吸收的影響。而在其他程序中你將需要幾小時或幾天去創建和測試宏和軟件的接口。
示例表明的是在一個徑向內元件的鬼線追跡,第一次的反射發生在表面三而第二次的反射發生在表面二。表面數值說明更多虛擬表面不需要模擬鬼路徑。由此可見,鬼像分析是瞬時的。
展開 OpTaliX 鬼像分析
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展開 ASAP 模擬變焦系統中鬼像的研究
非成像光束在光學系統內表面的多次折射反射容易在像面附近形成光暈或鬼像,變焦系 統由于鏡片多,機構復雜等往往難以進行全面的分析模擬。
我們可以利用ASAP軟件模擬每個透射面作為部分透射、部分反射的表面,對變焦光學系統非軸上光進行分析,模擬出變焦系統的光學元件表面和光機內壁, 實行實際光線追跡,然后以像面為研究對象,進一步實施實際光線追跡, 模擬出全部散射光在像面上的能量分布,找出鬼像形成的原因, 并在此基礎上通過改變二次反射所在面的曲率或改變所在面的折射率兩種方法對變焦光學系統進行優化,減小鬼點數目, 以提高系統的成像質量。
變焦鏡頭作為一種較為復雜的光學系統,由于鏡片數量較多,機械結構復雜,并存在運動部件,其雜散光及鬼像分析手段較為匱乏。
但通過ASAP的光線仿真分析可以為這些部件的結構調整提出詳盡的數據和直觀的圖像參考,這也為通過修改有關透鏡的幾何參數、 材料等對不合理的光路設計進行修正,或為系統引入消雜光結構如遮光罩、表面涂層等手段做出有益的預判。
通過ASAP的模擬分析比較,我們發現改變2次反射所在面的曲率及對關鍵面加鍍寬帶多層減反膜等措施是消除或改善變焦鏡頭鬼像的較為有效的方法。
所以用 ASAP軟件進行變焦系統的鬼像模擬分析,對于降低產品成本,達到較高的成像效果有一定的指導意義。
展開 準直系統中的鬼像
例如,我們展示了對準直系統中鬼像的研究,并附有另一份文件,該文件深入介紹了上述通道概念:
VirtualLab Fusion的非序列快速物理光學模擬引擎允許光學工程師以靈活、方便、易用的方式包括或忽略表面之間的多重干涉。這是通過VirtualLab Fusion所謂的 “Channel Concept(通道概念)”實現的,其中對于每個單獨的表面,相應通道的“input-output pair” (來自左側和右側的透射和反射,總共四個通道)可以隨意打開或關閉。然后,軟件可以自動確定光在系統中的傳播路徑,并相應地追跡電磁場。
潛在的干涉圖案(也稱為鬼像)可能會對設置的整體性能產生負面影響,因此值得詳細研究。
實際上,許多光學系統都會受到雜散光的影響。例如,在光學系統的每個元件的表面上的反射和其他散射過程會產生額外的光,干擾系統實際需要的信號。
展開 
準直系統中鬼像效應的研究
在這個用例中,我們分析了高Na激光二極管準直透鏡系統中這種反射的存在,我們模擬了產生的鬼像對探測場的影響(由主準直光束的干涉引起的同心環圖案和由雜散光產生的二次發散),并確定需要在透鏡系統的關鍵表面上涂上抗反射涂層。
摘要
研究準直系統中的鬼像效應
摘要
在任何光學系統中,總會存在造成鬼像的雜散光。雜散光可能來源于不同效應,正如不想要的反射和散射。一個大孔徑激光二極管的準直透鏡系統作為一個案例。通過使用VirtualLab中的非序列追跡引擎,研究涂層表面的影響。顯示了在非涂層表面之間的多次反射可能造成準直光束中的干涉圖樣。
模擬任務
結果
結果
結果
文檔信息
VirtualLab:準直系統中鬼像效應的研究
在這個用例中,我們分析了高Na激光二極管準直透鏡系統中這種反射的存在,我們模擬了產生的鬼像對探測場的影響(由主準直光束的干涉引起的同心環圖案和由雜散光產生的二次發散),并確定需要在透鏡系統的關鍵表面上涂上抗反射涂層。
建模任務
準直系統
非序列追跡
總結—元件…
系統光線追跡結果
完美的減反射(AR)涂層
有內部反射
文件信息
進一步閱讀
? Modeling of Etalon with Planar or Curved Surfaces
? Channel Setting for Non-Sequential Tracing
[VirtualLab] 準直系統中鬼像效應的研究
在這個用例中,我們分析了高Na激光二極管準直透鏡系統中這種反射的存在,我們模擬了產生的鬼像對探測場的影響(由主準直光束的干涉引起的同心環圖案和由雜散光產生的二次發散),并確定需要在透鏡系統的關鍵表面上涂上抗反射涂層。
建模任務
準直系統
非序列追跡
總結—元件…
系統光線追跡結果
完美的減反射(AR)涂層
有內部反射
文件信息
進一步閱讀
? Modeling of Etalon with Planar or Curved Surfaces
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