[已解决]红外镜头tracepro杂散光分析中点源透射比PST的计算结果很大

liacheng

最近在学习带外壳镜头的杂散光分析，采用之前论坛里介绍的一种红外系统例子，简单画了个外壳，如下所示：

外壳的材料设定按照之前论坛里jayxing分享的Z306黑漆参数，如下：


镜片的属性都设置成lens，材料设为锗，像面表面设置成全吸收。格点光源的设置参数如下（设离轴角为30°），光线数设置成100000的话运行一段时间提示内存不足，故设成50000：


光线追迹后的图如下：


像面处的光照度图及设置如下：


第一片镜头（第一面）的光照度图如下：

按照点源透射比（PST）的计算公式，PST为像面的平均光照度与入口处的光照度之比，则PST=1.275e5/2.290e5=0.556，这个值也太大的吧，文献中的红外系统在30°离轴角的PST约为1e-3（如下图），差距比较大。


还麻烦站友们看一下哪部分设置有问题，谢谢！

最佳答案

月排行榜 / 总排行榜

twxqsj

2019-8-5 15:33

是不是入口的照度图设置中你也选择吸收了，应该是选择入射才对

跳转到最佳答案楼层

feile

我理解考虑PST的场合是需要光学系统中设置光陷阱的，而不是普通外壳就可以，建议你可以显示少量光线看看是否有光线没有经过外壳反射而直接到达像面，如果有，那PST值肯定会比较高的。

liacheng

feile 发表于 2019-7-26 11:20
我理解考虑PST的场合是需要光学系统中设置光陷阱的，而不是普通外壳就可以，建议你可以显示少量光线看看是 ...

最后一张图中“without matting thread”为镜筒没有消光螺纹，应该没有你说的光陷阱，但也有PST这个计算值。

选取5%的光线显示，可以看出像面上的光线主要为蓝线，第一面的镜片为红线，说明第一面的光照度应该比像面上大的多。不知道为什么光照度图显示的数值上两者差距不大。

liacheng

上传tracepro原文件，方便交流，请大神们看看是建模有问题，还是参数设置、分析方法有问题，由于是经常遇到的问题，请多多交流讨论

JarvisYu

剛剛用了Lighttools照著你的設置跑了一遍，感覺是PST的部分算錯了。
用平均照度去算會失真，試試接收面的輻射通量/入瞳處輻射通量看看

我模擬的結果是5.62x10^-4

跟文獻上的值蠻接近的

liacheng

JarvisYu 发表于 2019-7-30 17:41
剛剛用了Lighttools照著你的設置跑了一遍，感覺是PST的部分算錯了。
用平均照度去算會失真，試試接收面的 ...

按照上面tracepro模拟结果中的数值，用光通量的话，PST=14.422/651.34=0.022，和你用lighttools计算的也有很大差异。论文中PST定义的是用辐照度计算。

JarvisYu

感謝提醒，一開始我只著重在不該用平均照度去計算沒仔細思考我的算式

我把輻射通量/入瞳處輻射通量  除以各自面積，轉換成照度後的計算結果是3.976*10^-3

整體的思路應該是對的，請您參考看看

twxqsj

是不是入口的照度图设置中你也选择吸收了，应该是选择入射才对

twxqsj

liacheng 发表于 2019-7-30 16:10
上传tracepro原文件，方便交流，请大神们看看是建模有问题，还是参数设置、分析方法有问题，由于是经常遇到 ...

另外关于PST的定义，以前我看到的资料是用轴外视场像面照度/轴上视场像面照度，和你这里定义不一样，你知道哪个定义更准确吗
http://www.optzmx.com/thread-10171-1-1.html

liacheng

twxqsj 发表于 2019-8-5 16:09
另外关于PST的定义，以前我看到的资料是用轴外视场像面照度/轴上视场像面照度，和你这里定义不一样，你知 ...

1. 很有可能是我入口也设置成吸收造成的。
2.查阅了几篇硕士论文和博士论文（下图出自《大口径多光谱变焦光学系统杂散光分析与抑制技术研究》），应该还是像面上照度和入口处照度之比较为准确。轴外与轴上之比是OAR。