Быстрая трассировка лучей через асферические поверхности

При трассировке лучей через некоторые типы асферических поверхностей требуется итеративный процесс, - если не существует замкнутой формы решения для уравне­ний пересечения лучей с поверхностью. Если эта опция установлена (она устанавливается по умолчанию), то ZEMAX производит первое приближение для решения уравнения пересечения лучей с поверхностью, пытаясь ускорить сходимость итерационного процесса. Однако итерационный процесс может не сходиться, если этот режим "быстрого приближения" будет применен к некоторым типам очень сильно искривленных асферических поверхностей. Для систем, в которых используются такие поверхности, может потребоваться отключение опции "Fast Asphere Trace"; в таком случае ZEMAX будет использовать более медленный, но более надежный алгоритм для нахождения решения. Независимо от того,

7 -8                                                                                                 Chapter 7: SYSTEM MENU

используете ли Вы эту опцию или нет, ZEMAX либо найдет точное решение уравнения пересечения лучей с поверхностью, либо даст сообщение об ошибке.

Check GRIN Apertures

  Контроль GRIN - апертур

Эта установка инструктирует Z   EMAX о том, что необходимо производить контроль за прохождением лучей через поверхности с градиентом показателя преломления (GRIN-поверхности). Каждый трек луча в пределах среды с градиентом показателя преломления будет контролироваться: не прошел ли луч вне границ, определенных фронтальной поверхностью, и если это так, то он будет виньетирован. Если эту установку снять, то луч может пройти вне границ, определенных фронтальной поверхностью, если на ней не установлена апертурная диафрагма.

Use Т, Р

Использовать/нет данные о температуре и давлении

Если установить этот флаг, то при вычислениях будут учитываться отклонения температуры и давления от их номинальных значений: 20С и 1атм. Если этот флаг снять, то все эффекты, обусловленные изменениями температуры и давления, будут игнорироваться. При этом возрастает скорость вычисления показателей преломления стекол; поэтому при анализе схемы для номинальных значений температуры и давления этот флаг лучше снять. Смотри главу "Thermal Analysis". Эта опция доступна только для редакции ZEMAX-EE.

Temperature Температура

Окружающая температура выражается в градусах Цельсия. Смотри главу "Thermal Analysis". Эта опция доступна только для редакции ZEMAX-EE.

Pressure Давление

Давление воздуха выражается в атмосферах. Величина 0.0 соответствует вакууму, 1.0 - давлению на уровне моря. Смотри главу "Thermal Analysis". Эта опция доступна только для редакции ZEMAX-EE.

Semi Diameter Margin in %

Запас размера полудиаметра в процентах

Обычно полудиаметры поверхностей вычисляются ZEMAX автоматически таким образом, чтобы через поверхности проходили все лучи без задержки. Для систем с близко расположенными друг к другу элементами или когда края соседних элементов находятся в близком контакте, такие вычисления дают значения чистых апертур и не оставляют запаса на полировку и монтировку линз. Часто оптическая полировка осуществляется качественно только в пределах части от полной радиальной апертуры, обычно составляющей от 90% до 98% - в зависимости от размера.

Опция "Semi Diameter Margin in %" позволяет увеличить расчетную величину полудиаметра на установленную величину. По умолчанию устанавливается значение О, при котором никакого запаса не остается; в то же время, если установить запас 5%, то все величины полудиаметров будут автоматически увеличены на 5%.

Глава 7: МЕНЮ "SYSTEM"                                                                                                  7 -9

Этот контроль сильно упрощает проектирование систем с близко расположенными элементами с крутыми поверхностями и краевыми контактами. Допускается максимальный запас в 50%.

Fast Semi-Diameters

Быстрое вычисление полудиаметров

ZEMAX "автоматически" вычисляет для всех поверхностей величины полудиаметров таким образом, чтобы через поверхности могли пройти все лучи от всех установленных полей и для всех определенных длин волн. Для точки на оси эти вычисления могут быть выполнены точно путем трассировки двух краевых (верхнего и нижнего) лучей для каждого поля и для каждой длины волны.

Для внеосевых систем нет другого пути для точного вычисления полудиаметров, как трассировка большого числа лучей по периметру виньетирующего зрачка. Это дает точный результат, но может замедлить вычисления, так как ZEMAX должен будет часто пересчитывать величины полудиаметров, особенно во время оптимизации. Существует компромисс между скоростью вычислений и точностью.

Для внеосевых систем по умолчанию ZEMAX будет трассировать в истинной меридиональной плоскости виньетирующего зрачка только по два луча для каждого поля и каждой длины волны и использовать полученные координаты каждого луча на каждой поверхности для оценки требуемых величин полудиаметров. Для некоторых систем полученные таким образом оценки оказываются недостаточно точными.

Если для опции "Fast Semi-Diameters" произвести установку "off", то для внеосевых систем ZEMAX будет итеративно трассировать столько лучей, сколько это необходимо для определения величин полудиаметров с точностью не хуже 0.01% (5 значимых цифр). Скорость оптимизации при этом будет сильно замедлена, но для систем с очень сложной оценочной функцией это может быть и не так существенно.

Global Coordinate Reference Surface