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如下圖所示：來自紅色行人的散射光到達了雷射雷達探測器的一個單位圖元上。雷射雷達會將接收到返回信號花費的時長記錄下來，即飛行時間，並將飛行時間轉換為距離。圖元的位置可表明入射光的方向。這兩個值都表明散射光線來自站在離貨車10米遠的紅色行人。OpticStudio實際上測量的不是時間，而是光線路徑長度，也就是物體和探測器之間的距離。

波前的計算當我們說波前時，事實上通常是指波前 “差”，或是光程差，指的是同一件事。OpticStudio預設使用出瞳作為波前差的計算參考。因此，當我們要計算一條光線的OPD時，此光線會從物面出發後一路追跡穿過光學系統，最終到達像面後，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，半徑是主光線與像面交點到主光線與出瞳面的焦點。

許多設計過程需要兩種不同的光學理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結構中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標。由於模擬技術發展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯繫，我們可以相應地更新本文。

當作者在澳洲Flinders大學教導視光學 (Optometry)時，時常要求學生以OpticStudio建構一組特殊的鏡片，達成夜間、槍械狙擊鏡、辦公環境或者是孩童友善等各式不同的使用目的。同時，非球面鏡參數和影像波前等數值也被列入評分的標準。

同時，我們可以利用Ex和Ey表示入射光的偏振態。另一方面，如果光束以任意的{l, m, n}向量入射，OpticaStudio會自動調整Ez 或 {Ex, Ey}，來達到k ? E = 0 且E的振幅不會增加的目標。但這樣的調整可能會使E的振幅變小，最後導致穿透光能量的損耗。

雖然性能要求至關重要，但確保設計可以製造並在構建時性能良好也同樣重要。這裡有許多考慮因素。可製造的特定鏡片形狀將受到限制。同樣，OpticStudio 提供了分析特性的能力，例如最大局部表面斜率，並在優化過程中控制這些特性以確保最終的光學設計是可製造的。射出成型技術使可能的創新光學機構設計技術，具有大規模生產的模塊很多好處。