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LightTools5五.ppt


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LightTools5五
由NordriDesign提供

为了提高模拟计算效率,当光线分裂时,只选择模拟计算其中一条光线光路。
Dominant Direction Only:当入射光线在表LightTools5五
由NordriDesign提供

为了提高模拟计算效率,当光线分裂时,只选择模拟计算其中一条光线光路。
Dominant Direction Only:当入射光线在表面发生分裂时,能量被分配到反射和折射两条光线中,如果能量分布不均匀(非1:1),系统只模拟计算所含能量较高的一条光线。
Probabilistic Ray Split:当入射光线在表面分裂时,根据能量的比例作为概率选择模拟计算反射还是折射光线光路。
分裂选择
入射光线一共有十一条,在表面发生入射时,反射光线能量为40%,透射光线能量60%,则反射光线概率为40/(40+60)=。模拟计算反射光线条数约为11*≈。模拟折射光线条数约为11*≈。 。
概率分布范例
其中九条入射光线计算其反射光线,二条计算入射光线。
其中五条入射光线计算其反射光线,;六条计算透射光线。
3、仅透射/反射模式
仅透射模式:和第一种相同,当模拟光线入射平面时,根据折射定律计算模拟折射光线光路,不计算反射光线光路。
当发生全反射时不计算反射光路,模拟计算终止。
仅反射模式:当模拟光线入射平面时模拟计算反射光线光路,不计算透射时折射光线光路。无论能量是否为零。
模拟光线入射时,如果满足发生全反射条件则模拟计算反射光线光路,否则停止计算该光线光路,终止模拟。
例:上下表面均为全反射模式,右边为折射模式,左边为全反射模式。光线在上下表面发生全反射,当光线到达左边时,不满足全反射条件,因此光线不会射出,自动停止。
4、仅全反射模式
二、简单散射模式
1、朗伯散射;
2、高斯散射;
3、余弦散射;
入射光线
表面法线
反射方向
散射光线能量分布
1、朗伯散射
特征:散射光以平面法线方向为最强光线I0,其他方向的光线强度为I0cosθ。
1、设置是透射朗伯散射还是反射朗伯散射。
2、设置散射光线的能量比例。
3、设置每条入射光线被散射成多少条光线。
朗伯分布示意图
反射和透射朗伯分布
P(θ):方向的光强;
P0:反射方向的光强;
2、高斯散射
高斯散射参数
能量分布
散射光线条数
菲涅尔半波损失
能量保护
能量保护
除了朗伯散射以外,其他散射模式有可能出现下面的情况。红色阴影部分表示根据程序设置计算出来的散射光。这些散射光会出现在表面两侧,导致程序错误,所以需要打开“Force Energy Conservation”。
能量保护作图
P(θ)=P0cosNθ
N越大,散射光线越集中于反射方向。
N=0时为朗伯散射。
3、余弦散射
1、线形光栅;
2、环形光栅;
3、多项式光栅。
三、光栅模式(衍射)
1、线形光栅参数
选择是透射光栅还是反射光栅
能量分布
衍射级数:显示衍射光线的级数
光线被衍射光栅分开形成若干条平行条纹时,中间的条纹称为0级条纹,从中间向左右两边依次为-1/+1级条纹,-2/+2级条纹,-3/+3级条纹,等等。
用级数设置可以模拟计算该条纹所对应的衍射光线光路。其他衍射光线虽然存在,但系统不模拟计算其光路。
所有衍射光线能量都相等,等于入射光线能量乘以透射/反射系数。
衍射级数
半边衍射光线
两边衍射光线
光栅几何形状
光栅常数(周期),必须足够小才有比较明显的衍射效应。这个值越小,同一波长的光被分散的角度越大。
光栅方向矢量。方向为从原点到点X(x,y,z)的方向。
垂直入射的光被色散分布在和该方向平行的平面内(X和Z为零时,Y取任意正数值都只代表一个方向)。


光栅方向矢量平行坐标轴
光栅方向和Y轴平行,散射光扇面和Y轴平行(在YZ平面内)。
光栅方向和X轴平行,散射光扇面和X轴平行(在XZ平面内)。
光栅方向和衍射光平面
光栅方向为从原点(0,0,0)到点(3,3,0)的矢量方向。
光线垂直入射(从当前视角看来只是一个点)。
衍射光线分布扇面和光栅方向平行(当前视角看是一条直线)。
2、环形光栅
四、菲涅耳透镜
菲涅尔透镜多是由聚烯烃材料注压而成的薄片,镜片表面一面为光面,另一面刻录了由小到大的同心圆。菲涅尔透镜作用有两个:一是聚焦作用;二是将探测区域内分为若干个明区和暗区,使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式

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  • 上传人我是药神
  • 文件大小1.68 MB
  • 时间2022-08-05