使用米氏模型模拟大气散射:ZEMAX非序列光源建模

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"ZEMAX非序列照明技巧汇编教程,包含光源建模、光束分裂与散射模型的详细知识,以及米氏模型在大气散射模拟中的应用" ZEMAX是一款广泛使用的光学设计软件,它支持序列和非序列模式的设计。在非序列模式下,用户能够处理更复杂的光学系统,例如照明系统和自由曲面设计。非序列设计引入了更多的灵活性,能够模拟实际光学系统中可能出现的各种非理想情况,如散射、吸收和不规则形状的物体。 本资源中的"光源建模、光束分裂与散射模型"章节,特别关注了光的散射现象,这是理解和设计光学系统中不可忽视的一环。其中,米氏模型是模拟大气散射和其他散射现象的关键工具。米氏理论考虑了粒子的大小对散射效果的影响,适用于各种尺度的颗粒,包括小于光波长的粒子,当粒子尺寸远小于波长时,其结果接近瑞利散射。 在ZEMAX中,米氏模型已经被集成到非序列模式的体散射分布功能中。用户需要设置五个输入参数,包括粒子的折射率,来模拟散射体的行为。此外,教程还提供了如何设置和应用米氏散射分布的步骤,帮助用户创建大气散射模型。 除了米氏模型,该资源还涵盖了其他散射模型的使用,如表格BSDF数据、Henyey-Greenstein分布等,以及如何使用Fortran编写自定义的光源和散射函数。这些工具和方法使得用户能够更精确地模拟实际光学系统中的复杂散射现象。 在照明设计中,光束分裂和光源阵列的创建也是重要环节。简单光束分裂用于模拟光线在传播过程中的分支,而光源阵列则用于模拟多个独立光源的组合效果,比如LED阵列。此外,教程还讲解了如何创建和使用用户自定义的散射函数,以适应特定的光学需求。 这份ZEMAX非序列照明技巧汇编提供了丰富的实战指导,帮助光学设计师深入理解并有效地模拟各种光学现象,对于照明设计和复杂光学系统的建模具有很高的实用价值。无论是自由曲面设计、散射模拟还是膜层与几何误差分析,每个章节都包含了详尽的步骤和实例,是ZEMAX用户的宝贵参考资料。