探測器的案例
ZEMAX | 用于照明設計中的探測器
本課程介紹了照明系統中的探測器，并起著信息中心的作用。本文是照明系統基礎學習路徑的一部分。在本課中，我們將介紹照明系統中各種各樣的探測器以及這些探測器的使用方法。探測器是照明系統的終點，可以說是獲取之前所做的所有工作成果的地方。
引言：探測器的功能是什么
OpticStudio中有六種不同類型的探測器。所有的探測器都可以顯示輻射度學單位--
瓦(Watts)，或者光度學單位--
流明(Lumens)，這與在
《
ZEMAX | 照明設計的性能指標
》 一文中對單位的討論非常相似。探測器可以用來評價我們正在構建的照明系統，就像人眼觀察那樣去測量平面的均勻性、表面的顏色屬性、光源的角譜強度。
對來自
光源
的非序列光線追跡以產生任意分析結果。探測器在創建時是空的，即每個像素/體像素中的初始數據是0。然后，探測器基于追跡分析的光線積累能量，直到探測器被清除。此外，探測器上獲得的數據可以用于優化，我們可以基于單個像素的數據進行優化，或者基于探測器上的平均數據進行優化。
正如光源是照明設計的開始，探測器是將設計過程整合為可量化的結果，這些結果對于設計的分析和改進都是有用的。
不同的探測器
顏色探測器(
Detector Color
)：擁有任意數量像素的平面矩形探測器。此探測器可以記錄并顯示由三刺激值定義的非相干照明數據。此外，該探測器還可以準確地記錄和顯示照明的顏色。這種探測器是知識庫示例和應用中比較常用的探測器類型之一。
極探測器(Detector Polar)：球面的一部分或完整的球面，用來收集角分布（遠場）強度數據。可以將通過此檢測器收集的數據導出到光源數據文件，如IESNA和EULUMDAT。
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本課程介紹了照明系統中的探測器，并起著信息中心的作用。本文是照明系統基礎學習路徑第二課的一部分。在本課中，我們將介紹照明系統中各種各樣的探測器以及這些探測器的使用方法。探測器是照明系統的終點，可以說是獲取之前所做的所有工作成果的地方。
作者 Katsumoto Ikeda
引言：探測器的功能是什么
OpticStudio中有六種不同類型的探測器。所有的探測器都可以顯示輻射度學單位--瓦(Watts)，或者光度學單位--流明(Lumens)，這與在照明設計的性能目標一文中對單位的討論非常相似。探測器可以用來評價我們正在構建的照明系統，就像人眼觀察那樣去測量平面的均勻性、表面的顏色屬性、光源的角譜強度。
對來自光源的非序列光線追跡以產生任意分析結果。探測器在創建時是空的，即每個像素/體像素中的初始數據是0。然后，探測器基于追跡分析的光線積累能量，直到探測器被清除。此外，探測器上獲得的數據可以用于優化，我們可以基于單個像素的數據進行優化，或者基于探測器上的平均數據進行優化。
正如光源是照明設計的開始，探測器是將設計過程整合為可量化的結果，這些結果對于設計的分析和改進都是有用的。
不同的探測器
顏色探測器(Detector Color)：擁有任意數量像素的平面矩形探測器。此探測器可以記錄并顯示由三刺激值定義的非相干照明數據。此外，該探測器還可以準確地記錄和顯示照明的顏色。這種探測器是知識庫示例和應用中比較常用的探測器類型之一。
極探測器(Detector Polar)：球面的一部分或完整的球面，用來收集角分布（遠場）強度數據。可以將通過此檢測器收集的數據導出到光源數據文件，如IESNA和EULUMDAT。文章如何使用極探測器和 IESNA/EULUMDAT光源數據 解釋了這種探測器的用法。
展開 ZEMAX | 如何使用極探測器和 IESNA / EULUMDAT 光源數據
將探測器查看器定義為顯示極探測器數據時，OpticStudio 自動顯示極坐標圖，能夠直觀地查看輻射強度數據。除了以極坐標繪圖標記外，探測器查看器還能夠以極坐標，而不是笛卡爾坐標顯示窗口光標。
進行光線追跡，并比較矩形探測器和極探測器上的輻射強度結果。
兩幅圖中顯示的輻射強度分布基本一致。請注意，極探測器像素實際上是三角形區域，最終組合像素得到大致相同的尺寸。矩形探測器具有面積相等的矩形像素。這種差異會引起能量分布的變化。
當對這兩種類型的探測器進行比較時，以極坐標圖顯示輻射強度的好處是顯而易見的。除了極坐標繪圖標記和極坐標外，極探測器還可以捕獲任何角度（甚至超過90度）的光線，而矩形探測器不能，因為它是平面的。
兩種探測器都沒有收集到從 LED 發出的所有能量。單個平面探測器無法探測到光源發出的90度以上的全部能量，這就是極探測器真正的優勢。在極探測器上可以定義的最大角度為180度，此時探測器變成了完整的球體，理想情況下，所有的能量都應該到達探測器上。在此示例中，來自 PMMA 封裝和反射元件的菲涅耳反射導致一些能量丟失/被吸收。
實體模型圖顯示了球面極探測器和其捕獲發射到實心球體光線的能力。
極坐標圖顯示超過100°時入射能量很少。
將圖進行 log-5 顯示：在180°范圍內有少量的能量。
捕獲發射到 4*pi 球面度的光線的能力使極探測器能夠對任何光源特性進行顯示。現在極探測器中含有關于封裝的 LED 的信息，可以將這些數據導出為 IES 或 LDT 文件。
Led 示例：導出光源
導出光源數據工具用于將存儲在極探測器上的輻射強度數據轉換為 IES 或 LDT 格式。
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注意：極探測器是體光源的參考物體 ( Ref Object )，最大接收角為60°。探測器的頂點距離光源20毫米。
將探測器查看器定義為顯示極探測器數據時，OpticStudio 自動顯示極坐標圖，能夠直觀地查看輻射強度數據。除了以極坐標繪圖標記外，探測器查看器還能夠以極坐標，而不是笛卡爾坐標顯示窗口光標。
進行光線追跡，并比較矩形探測器和極探測器上的輻射強度結果。
兩幅圖中顯示的輻射強度分布基本一致。請注意，極探測器像素實際上是三角形區域，最終組合像素得到大致相同的尺寸。矩形探測器具有面積相等的矩形像素。這種差異會引起能量分布的變化。
當對這兩種類型的探測器進行比較時，以極坐標圖顯示輻射強度的好處是顯而易見的。除了極坐標繪圖標記和極坐標外，極探測器還可以捕獲任何角度（甚至超過90度）的光線，而矩形探測器不能，因為它是平面的。
兩種探測器都沒有收集到從 LED 發出的所有能量。單個平面探測器無法探測到光源發出的90度以上的全部能量，這就是極探測器真正的優勢。在極探測器上可以定義的最大角度為180度，此時探測器變成了完整的球體，理想情況下，所有的能量都應該到達探測器上。在此示例中，來自 PMMA 封裝和反射元件的菲涅耳反射導致一些能量丟失/被吸收。
實體模型圖顯示了球面極探測器和其捕獲發射到實心球體光線的能力。
極坐標圖顯示超過100°時入射能量很少。
將圖進行 log-5 顯示：在180°范圍內有少量的能量。
捕獲發射到 4*pi 球面度的光線的能力使極探測器能夠對任何光源特性進行顯示。現在極探測器中含有關于封裝的 LED 的信息，可以將這些數據導出為 IES 或 LDT 文件。
展開 
[VirtualLab] 通用探測器
摘要
通用探測器是在VirtualLab Fusion中評估和輸出任何電磁場信息的最通用的工具。它能夠提供不同域（空間和空間頻域）和坐標系（場與探測器位置的坐標系）的信息。此外，它還可以通過使用非常靈活的內置或定制的附加組件，進一步評估入射光的信息，以計算任何物理、輻射度或光度測量。
通用探測器位置
通用檢測器可以在光路徑編輯器的組件樹中找到，要添加到您的系統，只需要將其拖放到所需的位置。
具有不同建模配置文件的通用探測器
通用探測器中的可用選項取決于是選擇幾何光線結果配置文件還是一般配置文件。
場參數（一般配置文件）
場分量：
確定所探測到的電磁場的哪些分量。必須至少選擇一個分量。注意：VirtualLab Fusion使用Ex和Ey進行光場傳播，并根據需要計算其他場分量。
域：
探測器可以在x域和/或k域中評估和輸出數據。
使用近軸近似來計算場分量：
確定探測器是否使用近軸近似來計算電磁場的附加分量。（見：近軸假設）
求和相互關聯的模式：
如果此選項被激活，則將在執行任何進一步的演化或輸出之前求和相關模式。它提供了三個求和方式：
探測器窗口
注意：探測器窗口（k域）的選項相似，只是單位不同。
探測器窗口的中心位置和大小可以根據坐標系和每個單獨模式的擴展或探測器的位置來定義。
用戶還可以配置，采樣是單獨處理（按模式）還是在共同的網格上處理。此網格可以由周期（采樣距離）或網格點（采樣點數）指定。
無網格數據
注意：激活在等距網格上顯示插值結果。則將另外輸出網格數據和無網格數據（如果可用的話）。
如果使用無網格數據進行傳播，探測器也可以可視化這種數據類型。場樣本的無網格模式要么在網格信息之外，要么單獨輸出。
展開 VirtualLab：通用探測器
摘要
通用探測器是VirtualLab Fusion中來評估和輸出電磁場任何信息的最通用工具。它能夠提供不同域(空間域和空間頻域)和坐標系(場與探測器位置坐標系)的信息。此外，通過使用非常靈活的內置或定制附加組件，它可以進一步評估入射光的信息，以計算任何物理量，例如輻射度量或光度量。
如何找到通用探測器？
通用探測器可以直接在光路徑編輯器的元件樹中找到，要將其添加到您的系統中，只需將其拖放到所需的位置。
具有不同建模配置文件的通用探測器
通用探測器中的可用選項取決于是否選擇了光線結果配置文件或通用配置文件。
場量（通用配置文件）
分量：
確定探測電磁場的哪些分量，必須至少選擇一個分量。注意：VirtualLab Fusion使用Ex和Ey進行傳播，并根據需要計算其他分量。
域：
探測器可以評估和輸出x域(空間域)和/或k域(空間-頻率域)的數據。
應用傍軸近似計算分量：
確定探測器是否使用傍軸近似來計算電磁場的附加分量。(見：傍軸假設)
相互關聯模式求和？
如果激活此選項，則在執行任何進一步演化或輸出之前，將對相關模式進行求和。它提供了三個求和選項：
探測器窗口
探測器窗口的中心位置和大小可以根據坐標系和每一個單獨模式的擴展或探測器的位置來定義。
用戶還可以配置采樣是單獨處理(每個模式)還是在相互網格上處理。該網格可以由周期(采樣距離)或網格點(采樣點數量)指定。
無網格數據
如果傳播使用無網格數據，探測器也可以將這種類型的數據可視化。在輸出網格化信息的同時，也輸出場采樣的無網格模式，或者單獨輸出。此外，輸出信息的量(數量)可以簡化為只有位置和方向(如光線追跡結果)。請注意，這將只適用于單一模式，否則相干求和被禁用。
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摘要
通用探測器是VirtualLab Fusion中來評估和輸出電磁場任何信息的最通用工具。它能夠提供不同域(空間域和空間頻域)和坐標系(場與探測器位置坐標系)的信息。此外，通過使用非常靈活的內置或定制附加組件，它可以進一步評估入射光的信息，以計算任何物理量，例如輻射度量或光度量。
如何找到通用探測器？
通用探測器可以直接在光路徑編輯器的元件樹中找到，要將其添加到您的系統中，只需將其拖放到所需的位置。
具有不同建模配置文件的通用探測器
通用探測器中的可用選項取決于是否選擇了光線結果配置文件或通用配置文件。
場量（通用配置文件）
分量：
確定探測電磁場的哪些分量，必須至少選擇一個分量。注意：VirtualLab Fusion使用Ex和Ey進行傳播，并根據需要計算其他分量。
域：
探測器可以評估和輸出x域(空間域)和/或k域(空間-頻率域)的數據。
應用傍軸近似計算分量：
確定探測器是否使用傍軸近似來計算電磁場的附加分量。(見：傍軸假設)
相互關聯模式求和？
如果激活此選項，則在執行任何進一步演化或輸出之前，將對相關模式進行求和。它提供了三個求和選項：
探測器窗口
探測器窗口的中心位置和大小可以根據坐標系和每一個單獨模式的擴展或探測器的位置來定義。
用戶還可以配置采樣是單獨處理(每個模式)還是在相互網格上處理。該網格可以由周期(采樣距離)或網格點(采樣點數量)指定。
無網格數據
如果傳播使用無網格數據，探測器也可以將這種類型的數據可視化。在輸出網格化信息的同時，也輸出場采樣的無網格模式，或者單獨輸出。此外，輸出信息的量(數量)可以簡化為只有位置和方向(如光線追跡結果)。請注意，這將只適用于單一模式，否則相干求和被禁用。
展開 ZEMAX | 如何使用極探測器和 IESNA / EULUMDAT 光源數據
探測器的頂點距離光源20毫米。
將探測器查看器定義為顯示極探測器數據時，OpticStudio 自動顯示極坐標圖，能夠直觀地查看輻射強度數據。除了以極坐標繪圖標記外，探測器查看器還能夠以極坐標，而不是笛卡爾坐標顯示窗口光標。
進行光線追跡，并比較矩形探測器和極探測器上的輻射強度結果。
兩幅圖中顯示的輻射強度分布基本一致。請注意，極探測器像素實際上是三角形區域，最終組合像素得到大致相同的尺寸。矩形探測器具有面積相等的矩形像素。這種差異會引起能量分布的變化。
當對這兩種類型的探測器進行比較時，以極坐標圖顯示輻射強度的好處是顯而易見的。除了極坐標繪圖標記和極坐標外，極探測器還可以捕獲任何角度（甚至超過90度）的光線，而矩形探測器不能，因為它是平面的。
兩種探測器都沒有收集到從 LED 發出的所有能量。單個平面探測器無法探測到光源發出的90度以上的全部能量，這就是極探測器真正的優勢。在極探測器上可以定義的最大角度為180度，此時探測器變成了完整的球體，理想情況下，所有的能量都應該到達探測器上。在此示例中，來自 PMMA 封裝和反射元件的菲涅耳反射導致一些能量丟失/被吸收。
實體模型圖顯示了球面極探測器和其捕獲發射到實心球體光線的能力。
極坐標圖顯示超過100°時入射能量很少。
將圖進行 log-5 顯示：在180°范圍內有少量的能量。
捕獲發射到 4*pi 球面度的光線的能力使極探測器能夠對任何光源特性進行顯示。現在極探測器中含有關于封裝的 LED 的信息，可以將這些數據導出為 IES 或 LDT 文件。
Led 示例：導出光源
導出光源數據工具用于將存儲在極探測器上的輻射強度數據轉換為 IES 或 LDT 格式。
展開 NASA今將發射帕克太陽探測器，人造航天器或創造三項歷史
美國宇航局（NASA）計劃于美國東部時間8月12日凌晨3時33分（北京時間8月12日下午3點31分）發射“帕克”號太陽探測器。探測器飛行7年后將抵達太陽的日冕層，這將是人造航天器首次抵達恒星的大氣層。
NASA將發射人類首顆“帕克”號太陽探測器，探測器飛行7年后將抵達太陽的日冕層 本文圖均為視覺中國 圖
美國宇航局11日發布消息稱，“帕克”太陽探測器將由美國聯合發射聯盟的“德爾塔”-4重型火箭于12日凌晨在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。該探測器原計劃10日發射，但臨近原定發射時間，美國宇航局還在進行故障評估，發射時間數次推遲，最終錯過了最佳發射窗口時間并取消了當天的發射任務。美國宇航局并沒有對此次任務的取消做解釋，只是在推特上宣布了這個消息，并表示發射日期推遲到11日。
“帕克”太陽風探測器任務由約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室制造，由美國宇航局負責管理。
據美國科技網站The Verge報道，“帕克”探測器若成功發射并抵達工作軌道，其“逐日之旅”將創造三項人造航天器歷史。
一是“帕克”太陽探測器將成為人類有史以來飛行速度最快的航天器。由于探測器需要抵抗地球太陽之間的引力，借用金星的引力，逐漸接近太陽。科學家將航天器的速度提升至最高速度達每小時50萬英里（約為80.46萬千米），相當于只需不到一分鐘的時間可從芝加哥到北京。
在“帕克”太陽探測器發射成功之前，世界上飛行速度最快的航天器是“新視野”號冥王星探測器。
展開 VirtualLab：通用探測器
摘要
通用探測器是在VirtualLab Fusion中評估和輸出任何電磁場信息的最通用的工具。它能夠提供不同域（空間和空間頻域）和坐標系（場與探測器位置的坐標系）的信息。此外，它還可以通過使用非常靈活的內置或定制的附加組件，進一步評估入射光的信息，以計算任何物理、輻射度或光度測量。
通用探測器位置
通用檢測器可以在光路徑編輯器的組件樹中找到，要添加到您的系統，只需要將其拖放到所需的位置。
具有不同建模配置文件的通用探測器
通用探測器中的可用選項取決于是選擇幾何光線結果配置文件還是一般配置文件。
場參數（一般配置文件）
場分量：
確定所探測到的電磁場的哪些分量。必須至少選擇一個分量。注意：VirtualLab Fusion使用Ex和Ey進行光場傳播，并根據需要計算其他場分量。
域：
探測器可以在x域和/或k域中評估和輸出數據。
使用近軸近似來計算場分量：
確定探測器是否使用近軸近似來計算電磁場的附加分量。（見：近軸假設）
求和相互關聯的模式：
如果此選項被激活，則將在執行任何進一步的演化或輸出之前求和相關模式。它提供了三個求和方式：
探測器窗口
注意：探測器窗口（k域）的選項相似，只是單位不同。
探測器窗口的中心位置和大小可以根據坐標系和每個單獨模式的擴展或探測器的位置來定義。
用戶還可以配置，采樣是單獨處理（按模式）還是在共同的網格上處理。此網格可以由周期（采樣距離）或網格點（采樣點數）指定。
無網格數據
注意：激活在等距網格上顯示插值結果。則將另外輸出網格數據和無網格數據（如果可用的話）。
展開 [VirtualLab] 如何使用可編程探測器和示例（最小和最大波長）
輸出
?對于兩種代碼段，可編程探測器必須返回DetectorResultObject []數組。
?此類對象可以包含
- 物理量值：例如，計算功率的探測器
- 2D圖形表示：想象一個探測器，顯示探測器平面中的所有六個電磁分量。
?每一個DetectorResultObject [i]對應于一個物理量大小或一個2D圖形。
?可編程探測器的結果可用于參數掃描或參數優化！
?自定義探測器可以保存在目錄中供以后使用。
編程探測器探測入射光譜中的最小和最大波長
要求的自定義探測器的規格
?本例程產生的自定義探測器必須適用光線和場追跡兩個引擎。
?可編程探測器將產生至少三個結果：
- 光譜中的樣本總數
- 光譜中存在的最小波長的值
- 光譜中存在的最大波長的值
?此外，還將包含用戶控制的布爾參數。
?此布爾參數將允許用戶選擇是否要返回其他結果：此附加結果對應于到達探測器的光（光線或場）。
可編程探測器所在位置：目錄
可編程探測器所在位置：光學系統
可編程探測器：全局參數
?點擊打開“編輯”對話框后，轉到“全局參數”選項卡。
?在那里，添加和編輯一個全局參數：
- Boolean ShowLight = false（false，true）：用戶定義的參數，用于表示確定到達探測器的光（矢量場或光線）是否將作為探測器結果與光譜中波長最小值和最大值一起返回。。
展開 
[VirtualLab] 通用探測器
探測器附加組件-自定義附加組件
探測器附加組件-層次樹狀分支
探測器附加組件自述文件—我的文檔
Release 2023.1-附加組件概述
探測器插件-可編程的代碼片段
件信息
如何使用可編程探測器和示例（最小和最大波長）
編寫代碼：非等距場和光線數據
?可編程探測器中的另一個編程對話框處理非等距采樣的場數據和光線。
?右側的面板再次顯示可用的獨立參數列表。
?與等距采樣場的代碼段的唯一區別在于InputField被RayTracingResult替換。
?不要讓RayTracingResult這個名字欺騙你！ 這種術語已經過時，將在未來的版本中逐步淘汰。
?對于非等距場，矢量場樣本可能與光線樣本重合。 因此，當所選引擎是第二代場追跡時，此代碼段可以返回光線信息（如果使用光線追跡引擎運行模擬）和物理光學結果。 程序員有責任考慮這兩種情況。
輸出
?對于兩種代碼段，可編程探測器必須返回DetectorResultObject []數組。
?此類對象可以包含
- 物理量值：例如，計算功率的探測器
- 2D圖形表示：想象一個探測器，顯示探測器平面中的所有六個電磁分量。
?每一個DetectorResultObject [i]對應于一個物理量大小或一個2D圖形。
?可編程探測器的結果可用于參數掃描或參數優化！
?自定義探測器可以保存在目錄中供以后使用。
編程探測器探測入射光譜中的最小和最大波長
要求的自定義探測器的規格
?本例程產生的自定義探測器必須適用光線和場追跡兩個引擎。
?可編程探測器將產生至少三個結果：
- 光譜中的樣本總數
- 光譜中存在的最小波長的值
- 光譜中存在的最大波長的值
?此外，還將包含用戶控制的布爾參數。
?此布爾參數將允許用戶選擇是否要返回其他結果：此附加結果對應于到達探測器的光（光線或場）。
展開 VirtualLab：通用探測器
摘要
通用探測器是VirtualLab Fusion中來評估和輸出電磁場任何信息的最通用工具。它能夠提供不同域(空間域和空間頻域)和坐標系(場與探測器位置坐標系)的信息。此外，通過使用非常靈活的內置或定制附加組件，它可以進一步評估入射光的信息，以計算任何物理量，例如輻射度量或光度量。
如何找到通用探測器？
通用探測器可以直接在光路徑編輯器的元件樹中找到，要將其添加到您的系統中，只需將其拖放到所需的位置。
具有不同建模配置文件的通用探測器
通用探測器中的可用選項取決于是否選擇了光線結果配置文件或通用配置文件。
場量（通用配置文件）
分量：
確定探測電磁場的哪些分量，必須至少選擇一個分量。注意：VirtualLab Fusion使用Ex和Ey進行傳播，并根據需要計算其他分量。
域：
探測器可以評估和輸出x域(空間域)和/或k域(空間-頻率域)的數據。
應用傍軸近似計算分量：
確定探測器是否使用傍軸近似來計算電磁場的附加分量。(見：傍軸假設)
相互關聯模式求和？
如果激活此選項，則在執行任何進一步演化或輸出之前，將對相關模式進行求和。它提供了三個求和選項：
探測器窗口
探測器窗口的中心位置和大小可以根據坐標系和每一個單獨模式的擴展或探測器的位置來定義。
用戶還可以配置采樣是單獨處理(每個模式)還是在相互網格上處理。該網格可以由周期(采樣距離)或網格點(采樣點數量)指定。
無網格數據
如果傳播使用無網格數據，探測器也可以將這種類型的數據可視化。
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探測器附加組件-自定義附加組件
探測器附加組件-層次樹狀分支
探測器附加組件自述文件—我的文檔
Release 2023.1-附加組件概述
探測器插件-可編程的代碼片段
文件信息
