算法生成操作数控制zemax像面光线分布（平顶光转类似高斯光束的分布）

开心的安倍

先吐槽
一开始用的宏函数，但真的有一说一，但凡有学过其他编程语言的人，都不会觉得宏语言用的舒服。二三十行的简单逻辑代码还可以，超一百行，我都不知道怎么debug。

也用宏编写了一个，是参考官网那个改写的，放附件了。
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正题
1、操作的可行性

生成操作数的前提是MF文件的格式：发现MF的数据大概对应了这样的格式：

第一列空着是因为以为会有行数，仔细翻阅MF的内容之后发现其实没有行元素。但后面懒的改写代码了，所以就这样了。
所以MF本身其实有1列操作数名称+6列数据＋目标以及权重。生成这个格式的文档，直接复制B-L列数据到MF文件中（记事本打开）做替换即可，再用Zemax操作数那边打开MF。

2.算法or光线排布思路

这里得先明确是xy对称式系统还是xy非对称的？想实现的光线排布方式是什么样的？
分开来讨论。
第一点，xy对称式系统或者近似，那生成reax或者reay都可以；xy非对称的，如果是长方形，椭圆形，大概率需要柱面镜这种，需要同时生成reax或者reay（由于我的系统只是近似xy对称，后者这个只是猜想）。
第二点，想实现的光线排布方式，这个还是得自己有数，虽然我做出来下图类似高斯的效果，但实际上我追求的东西的副产品是这个分布，而非这个分布本身，所以还是要明确自己的核心需求。要实现的排布样式确定后，即，有了大概的曲线，不知道这个曲线的函数那就把问题抛给deepseek，或者自己再写代码做曲线拟合，这里不做讨论。


接下来是整体的算法思路：（以我自己为例，生成近似xy对称式系统，类高斯分布光斑）
（1）光线追迹
首先，reax操作数，hx和px分别采样，循环嵌套即可。这里需要注意的是，千万要注意渐晕的问题！！！我自己的系统，由于是反射式物镜，中心就存在遮拦，直接生成的结果是有问题的。解决办法：需确认遮挡比例，以遮挡面为光阑，设置px通光起始点和终点可规避。
（2）像面采样
根据想要的光线分布函数，生成积分，就可以知道每一个部分能量对应了光总能量的占比。
下面我会把上面这句话拆开说清楚。这里由于是x方向的全采样，但是只关心整体分布情况，所以，至于每一条光线的结果不是追求的目的。所以，能搞定这个问题的就是区域的光线数占比。
然后问题出现了光线数占比，该怎么用操作数表述？这里光线追迹的reax的结果已经出来了，由于是两边对称的，所以可以用abso操作数，将采样结果翻转到正半轴，方便简化算法的构建。这时候光线采样点距离原点位置是知道的，像面的分布方程也是确认的。需要将像面采样划分，利用diff结合oplt操作数（opgt也可以）。以下图为例，当对于像面0.1、0.3、0.5、0.7采样时，若光线位置在0.28。使0.28减去像面采样点，oplt取该值与0比较，可以得到与0.1对比结果是0.28-0.1=0.18，而其他则会返回0值。

之后，将每条光线挨个采样，就可以得到和像面采样点的关系，将目标操作数用osum求和之后，就可以得到总的像面采样点的数值。目标分布函数和这里的求和总值是存在关系的函数，解方程即可。将目标分布函数的计算结果解出来，设为目标。
这里我就不放我的屎山代码了，放我计算得到的Excel操作数吧，感兴趣的朋友可以试试。
小弟第一次做分享，希望大佬轻喷。

时生i

你好 想问下这个excel文件怎么使用，插入zpl宏之前要先做什么吗

开心的安倍

时生i 发表于 2025-2-28 09:55
你好 想问下这个excel文件怎么使用，插入zpl宏之前要先做什么吗

那个是复制到评价函数的，找个不用的.mf文件粘过去就行，然后zemax里面打开评价函数

时生i

开心的安倍 发表于 2025-2-28 10:04
那个是复制到评价函数的，找个不用的.mf文件粘过去就行，然后zemax里面打开评价函数
...

那里面那些计算的 是需要手动计算吗

开心的安倍

时生i 发表于 2025-3-3 08:19
那里面那些计算的 是需要手动计算吗

不用，点运行就行

时生i

开心的安倍 发表于 2025-3-3 10:17
不用，点运行就行

想请教一下您 如果做匀光的话 里面的数据如何给值如何运行

开心的安倍

其实匀光的话，你只要点对点，没渐晕干扰就行，就用zemax自生成的函数就行，你要是觉得均匀性差点，那就看看非序列里面的匀光

开心的安倍

时生i 发表于 2025-3-3 16:31
想请教一下您 如果做匀光的话 里面的数据如何给值如何运行

其实匀光的话，你只要点对点，没渐晕干扰就行，就用zemax自生成的函数就行，你要是觉得均匀性差点，那就看看非序列里面的匀光