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Zemax中序列模式與非序列模式的區別

一、Zemax光學設計超級手冊中介紹如下:

在zemax序列模型中,所有光線傳播發生在特定區域性座標系中的光學面。在非序列模型中,光學元件都用三維物體來模擬(因為有許多光學元件不能在簡單的序列表面中被模擬出來,都需要3D物體模擬),且所有物體放置在一個全域性座標系中。

二、進一步理解:

在Zemax的序列模型中,所有光線傳播發生在特定區域性座標系中的光學面。大多數成像系統可以很好地用序列性的光學面描述,就是光線嚴格按照序列從物面依次到第1面、第2面、第3面等等。按照這種序列性,對於每個光學表面,每根光線只通過一次。序列是以面為單位建模,多用於成像系統
非序列光線追跡是指並沒有為被追跡的光線預先定義它必須得到達的表面。光線是否到達某個物面完全由光線方向以及物面的物理位置和特性決定。光線可能入射到任何

非序列物體的任何部分,並且可能多次入射到同一物體上,但也可能一次也不入射。非序列多用於照明系統。

三、Zemax光學設計超級手冊第六章中介紹

序列模式:主要用來設計成像和離焦系統,面型在Lens Data Editor中定義。光線只能和每個面相交一次,且要遵循一定的序列次序,此外,光線只在表面材料是反射鏡的面上發生反射。

非序列模式:主要作為非成像應用,如照明系統、雜散光分析。面物體或體物體在Non-sequential Component Editor中定義。一條光線可以與同一物體相交不止一次,可以任意順序與多個物體相交。成像系統的光學特性引數如孔徑光闌的位置、入瞳、和出瞳、視場、系統光闌等,這些在序列系統中存在的引數在非序列系統中是無意義的。非序列模型的主要分析手段是探測器光線追跡。

四、舉例說明:

該例項參考小河的部落格。

一個傾斜稜鏡分別在序列模式和非序列模式下實現:

序列模式下:一個平板玻璃然後將前後兩個面旋轉

鏡頭資料如下:


結構圖:


非序列模式下:就是將稜鏡當做一個非序列部件來看,選擇該部件為一長方體

稜鏡資料:


結構圖:


可以清楚看到:兩機構圖中光線走向有不同,原因是前一幅圖設定了光只能從前後面通過(稜鏡相鄰邊不可),而後者則沒有相關設定。

再用一種情況說明序列和非序列的區別:


如果希望建立一個系統,其中光線錯過中間窗,但是打到第三片視窗上面,你必須是使用非序列模式。