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所以，物體到探測(cè)器的距離可以通過讀取照射到探測(cè)器的每條光線的路徑長(zhǎng)度來確定，可以使用ZOS-API自動(dòng)完成此操作。我們現(xiàn)在已經(jīng)介紹了什麼是用戶分析、如何打開樣板範(fàn)本、如何打開LiDAR檔以及如何使用射線資料庫(kù)檢視器讀取 ZRD 檔。

波前的計(jì)算當(dāng)我們說波前時(shí)，事實(shí)上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預(yù)設(shè)使用出瞳作為波前差的計(jì)算參考。因此，當(dāng)我們要計(jì)算一條光線的OPD時(shí)，此光線會(huì)從物面出發(fā)後一路追跡穿過光學(xué)系統(tǒng)，最終到達(dá)像面後，在循原方向後退追跡到 “參考球面”。此參考球面的球心是主光線與像面的交點(diǎn)，半徑是主光線與像面交點(diǎn)到主光線與出瞳面的焦點(diǎn)。

更多的 PML 層將減少反射。但是，如果您使用默認(rèn) 8 個(gè)圖層的“拉伸坐標(biāo) pml”，則無需更改它，除非您需要更高的精度。DGTD 求解器考慮使用米氏散射 （DGTD）獲得金屬納米顆粒的高精度結(jié)果。DGTD 求解器中有限元網(wǎng)格的性質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)更好的收斂，并且不易出現(xiàn)階梯和熱點(diǎn)問題。下圖顯示了更高精度 FDTD 仿真的橫截面。FDTD 與理論結(jié)果之間的一致性顯然要好得多。

此示例中使用的技術(shù)（從封閉的監(jiān)視器盒投影）僅在所有監(jiān)視器都位于向外延伸到無窮大的單一均勻材料中時(shí)才有效。當(dāng)存在基板時(shí)，計(jì)算遠(yuǎn)場(chǎng)散射模式的最佳方法是使用一個(gè)位于粒子上方或下方的監(jiān)視器（取決于散射的主要方向）。然后，您可以使用標(biāo)準(zhǔn)的 farfield3d 函數(shù)。使用單個(gè)監(jiān)視器時(shí)，必須使仿真跨度足夠大，以使大多數(shù)散射光在到達(dá) PML 吸收邊界之前可以通過監(jiān)視器。此問題僅適用于遠(yuǎn)場(chǎng)分析。

由于ANSYS在計(jì)算水下復(fù)雜目標(biāo)聲散射方面已被業(yè)界廣泛接受, 為了驗(yàn)證COMSOL在計(jì)算大型潛艇目標(biāo)時(shí)的有效性, 使用ANSYS分析軟件建立相同模型進(jìn)行仿真計(jì)算, 并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。圖2顯示了在距離潛艇艇艏10 m和200 m處的散射聲壓級(jí)仿真結(jié)果。

因?yàn)楣饴窂介L(zhǎng)是沿著光線方向計(jì)算的，並且光線長(zhǎng)度在薄膜中會(huì)隨著角度增加，因此光線的相位會(huì)以 1/cos(theta) 的變化方式近似，這樣才是增加膜層相位的光路徑長(zhǎng)時(shí)，正確表示方式。請(qǐng)注意Zemax OpticStudio在偏振追跡中，會(huì)同時(shí)回報(bào) “ray” 以及 “field” 兩種係數(shù)，因而使用者可以同時(shí)查看兩者。當(dāng)使用者需要增加膜層相位到光路徑長(zhǎng)時(shí)，就使用ray係數(shù)。

因此很明顯的，對(duì)於一個(gè)已知屈光率的鏡片，在不參考任何配戴者或使用環(huán)境等相關(guān)條件的情況下，我們無法製造出擁有最佳成像品質(zhì)的光學(xué)設(shè)計(jì)。站在眼鏡設(shè)計(jì)者以及製造商的立場(chǎng)，較為關(guān)注的問題會(huì)是能否使基本曲線設(shè)計(jì)近可能符合商業(yè)的需求 (例如美觀和成本) ，同時(shí)盡可能的考慮所有設(shè)計(jì)參數(shù)。當(dāng)然，成像品質(zhì)的改善和使用者視力的維護(hù)也必然是設(shè)計(jì)時(shí)不容忽視的考量。

在 OpticStudio 中創(chuàng)建的光學(xué)設(shè)計(jì)可以無縫轉(zhuǎn)換為原始 CAD 元件，並且所有光學(xué)資訊都完好無損。使用 OpticsBuilder，機(jī)構(gòu)工程師可以創(chuàng)建複雜的透鏡邊緣、安裝特徵和模組外殼，同時(shí)利用 Zemax 光線追跡直接查看這些元件如何影響光學(xué)性能。在這種情況下，鏡頭邊緣可能會(huì)為雜散光提供路徑以污染圖像。

經(jīng)驗(yàn)上，我們是確保以下條件來保證耦合波理論仍然適用: 多階繞射: 這與厚度的限制相同。對(duì)於厚的全像，輸入光線的能量將只轉(zhuǎn)移到直接穿透的0階波或繞射的+1階波上。對(duì)於薄的全像，其他繞射階數(shù)的效率可能不為零，如-1 -2 +2 -3 +3 ...。這些額外階數(shù)不在耦合波理論的考慮中。 多重光柵 (multiplex): 全像中只能同時(shí)存在一組光柵。

概要Zemax OpticStudio非序列模式的對(duì)象是3D實(shí)體，薄膜和散射模型是3D實(shí)體的表面特性。本文將從以下幾個(gè)方向解釋如何給非序列元件添加鍍膜和散射： 非序列對(duì)象中“Face number”的概念。 如何給不同的Face添加鍍膜以及散射模型。 從外部導(dǎo)入CAD結(jié)構(gòu)后的一些對(duì)鍍膜散射性質(zhì)的處理。

概要Zemax OpticStudio非序列模式的對(duì)象是3D實(shí)體，薄膜和散射模型是3D實(shí)體的表面特性。本文將從以下幾個(gè)方向解釋如何給非序列元件添加鍍膜和散射： 非序列對(duì)象中“Face number”的概念。 如何給不同的Face添加鍍膜以及散射模型。 從外部導(dǎo)入CAD結(jié)構(gòu)后的一些對(duì)鍍膜散射性質(zhì)的處理。

在「加工精靈」中，您可以進(jìn)入 ScrewPlus 模組以指定螺桿特性，編輯螺桿的製程操作條件、使用 ScrewPlus 求解器模擬螺桿製程、視覺化熔化結(jié)果，然後更新更真實(shí)的熔化溫度，以進(jìn)行進(jìn)一步的射出成型程序。完成 ScrewPlus 模擬後，您必須回到「加工精靈」完成射出成型規(guī)格。接著您可以加入塑化螺桿的效應(yīng)，來執(zhí)行射出成型條件的一般模擬。

如果該位置和探測(cè)器的實(shí)際位置在表面的同一側(cè)，則關(guān)注的重點(diǎn)采樣區(qū)域是實(shí)像。如果散射表面位于最佳聚焦位置和探測(cè)器之間，則關(guān)注的重點(diǎn)采樣區(qū)域是虛像。在后一種情況下，必須檢查反轉(zhuǎn)光線方向（Reverse Ray Directions）選項(xiàng)。注意在步驟5中使用的歸一化的平均光線方向（紅色箭頭9）。

在最終裝配中，我們假設(shè)照明模塊的光源和成像模塊的傳感器在同一個(gè)平面上，因?yàn)槲覀?em>可以想象它們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)中共享同一個(gè)電路板。

如果該位置和探測(cè)器的實(shí)際位置在表面的同一側(cè)，則關(guān)注的重點(diǎn)采樣區(qū)域是實(shí)像。如果散射表面位于最佳聚焦位置和探測(cè)器之間，則關(guān)注的重點(diǎn)采樣區(qū)域是虛像。在后一種情況下，必須檢查反轉(zhuǎn)光線方向（Reverse Ray Directions）選項(xiàng)。注意在步驟5中使用的歸一化的平均光線方向（紅色箭頭9）。

反射回這個(gè)端口的光穿過它并在 PML 中被吸收，透射光也是這樣。引入兩個(gè)額外的邊界來監(jiān)測(cè)總反射率和透射率。 因此，我們引入了一種替代的建模策略，不使用端口來計(jì)算反射和傳輸，而是在上面和下面使用完美匹配層（PML）來吸收所有的反射光和透射光，并使用探針計(jì)算反射和透射。完美匹配層吸收任何入射到其上的場(chǎng)，具體可以參考這篇關(guān)于 使用完美匹配層處理波電磁學(xué)問題 的文章。

• 完美磁導(dǎo)體和完美電導(dǎo)體的作用和使用場(chǎng)景• 阻抗邊界條件、過度邊界條件、散射邊界條件、周期性邊界條件的作用• 求解域條件：完美匹配層的理論基礎(chǔ)和使用場(chǎng)景、 PML網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)• 遠(yuǎn)場(chǎng)域和背景場(chǎng)域的使用• 端口使用場(chǎng)景和方法• 波束包絡(luò)物理場(chǎng)的使用詳解 波源設(shè)置• 散射邊界和端口邊界的使用方法和技巧

因此，該雷達(dá)散射仿真將使用Ansys HFSS完成。HFSS可以精確模擬邊緣散射，爬波，空腔返回，因此它將是我們選擇的軟件。

一般而言，偏振片和玻板(waveplate)確實(shí)是用在準(zhǔn)直入射光線或發(fā)散角(divergence angle)極小的情況下。假如是入射光束是準(zhǔn)直的，且與Jones Matrix互相垂直。我們可以經(jīng)由 k ? E = 0以及傳播向量k具有{0, 0, 1}分量，這兩個(gè)前提得知Ez一定為0。同時(shí)，我們可以利用Ex和Ey表示入射光的偏振態(tài)。