Tracepro杂散光分析
TracePro_Study
Summary●軟體簡介●分析流程●範例說明(1) Remote Control(2) Led ModelTracePro的分析功能：●光線資料（光線位置、方向、通量）（Ray Histories）●光照度、輝度、CIE色座標、色度分析（Irradiance map）●光強度分析（Candela plot）●偏振效應（Polarization map）●選擇需要分析的光線（Ray sorting）●人眼視覺類比（Photorealistic Render）光強度Cd (燭光)一燭光等於頻率540×1012 赫之光源發出之單色輻射，在一定方向每立弳之輻射通量為683分之1瓦特之發光強度。
1.光強度(luminous intensity)2.燭光(candela)3.1979年第1 6屆國際度量衡大會決議採用。
亮度cd/m^2一燭光每平方公尺等於在均勻輻射下，每平方公尺之面積燭光強度之亮度。
亮度(luminance)功J (焦耳) 一焦耳等於一牛頓之力作用於物體上，使作用點沿力之方向增加一公尺位移時，其力與位移之乘積。
(1 J=1 N‧m)；(m2‧kg‧s-2)1.功(work)2.能(energy)，熱量(quantity of heat) 之單位亦為焦耳。
3.焦耳(joule)功率W (瓦特)一瓦特等於每秒作功一焦耳之功率。
(1 W=1 J/s)；(m2‧kg‧s-3)1.功率(power)2.輻射通量(radiant flux)之單位亦為瓦特。
3.瓦特(watt)光通量lm (流明)一流明等於一燭光之均勻點光源放射於一立弳之立體角範圍內之光通量。
(1 lm=1 cd‧sr)；(cd‧sr)1.光通量(luminous flux)2.流明(lumen)3.光束：光源單位時間內所發出的光之總能量照度Lux(勒克斯)1平方公尺面積上總光通量有1流明時,稱為該面積上照度為一勒克斯(Lux)1 Lux=lm/m^21.照度2.勒克斯分析流程●建立(修改)模型⏹TracePro 直接建立模型。
TracePro光学软件
❖ TracePro的4个等级：
RC：只能仿真反射式光学机构； LC：可以分析较少对象数及光源数的系统； Standard：标准配备，可分析大部分照明及光学
系统； Expert：增加 RepTile 功能，方便设计多且重复
的对象。
TracePro光学软件
❖ TracePro用“Generalized Raytracing”技术来 追迹光线,这种技术允许你引入光线到一个模 型，而在物件和表面相交处并没有引起额外 的损失。在每个每交点，个体光线遵从吸收、 反射、折射、衍射和散射定律。
TracePro光学软件
❖ 点击Revolve Surface插入延伸，见下图：
TracePro光学软件
❖ 最后进行Sweep面延伸，完成导光管的实体模型： 1、选中端面Surface3，使用Edit→Surface→Sweep命令。 2、在Sweep Surface Selection对话框中输入Distance为 15 ， Draft为－2。 3、选中Sweep along Surface normal，见图
TracePro光学软件
❖ 点击Insert插入，然后缩放
TracePro光学软件
❖ 接下来使用Revolve命令对上面输入的光管进行右端面延伸： 1、选中光管右端面，即表面2。 2、选择Edit→Surface→Revolve命令。 3、在Revolve Surface Selection对话框中，延转角度Angle 为90度，半径25。 4、位置坐标输入见图：
TracePro光学软件
TracePro光学软件
❖ 最后进行描光设定：
1、在Analysis下拉菜单中选择Ray trace Options。 2、点击Thresholds一栏，将Flux的值设为0.0005。 3、点击Apply运用。 4、在Analysis下拉菜单中选择Grid Raytrace。 5、在Grid Setup一栏中进行如下参数设定。
杂散光原因与处理方式ppt课件
杂散光产生原因
由像面离焦或者 是由明亮的光源 成鬼影一样的像
透镜表面反射
鬼像
解决办法:镜片镀膜
上双胶合透镜：有镀膜 下双交合:无镀膜
杂散光产生原因
直接 入射
视场以外的光线直接越 过次镜，穿越主镜的开 孔，从而以杂散光的形 式直接照射到焦平面上
杂散光产生原因
多次 散射
杂散 光源
一次 散射
部分散射光线经过 光学系统之后，会 照射到焦平面
设计遮光罩
项Байду номын сангаас中淆杂措施总 结 1.聚光镜中光阑优化
B
B
A
A
(a) 优化前
(b) 优化后
C
项目中淆杂措施总结
2.分光元件消杂处理
CCD 物镜 成像光线 物面 a b 光源
杂散光线
项目中淆杂措施总结
3.光拦形状优化
杂散光线 成像光线 杂散光线
B
C A
尺寸A
光通量
衬度较差 边缘处均匀性差 “漂白”现象
尺寸B
杂光反射次数
项目中淆杂措施总结
杂散光线 D
成像光线
杂散光线 C
B
A
消杂原理:反射消杂光
项目中淆杂措施总结
4.机械工艺
结合实验室仪器 散光螺纹—考虑制造工艺与实 验效果 表面氧化处理—反射系数0.05
最新3-Tracepro入门基础教程分析精品文档
Tracepro设计实例
分析结果
上述的模拟结果，光源的光通量为26.4lm。 当光源的光通量为120lm时，半光强角不变，光斑的大小尺 寸不变， 中心光强为6086.8cd，1米处最大照度为4552lx。 对比设计要求，符合设计需要，设计完毕。
2021/12/15
Tracepro设计实例
设计要求：
2021/12/15
File>Open
Insert>Part
Tracepro建模
光学软件建模
同时，Tracepro可 以将其他程序建好 的模型，直接读取， 简单方便。如图， 通过Tracepro打开 OSLO文档
2021/12/15
Tracepro光学特性
Tracepro的建模后，就要对 模型进行属性的设置
Tracepro可以同时开启多个档案来完成编辑。
2021/12/15
Tracepro的系统设置
View>Customize
此处可以设置Tracepro操 作界面中运行方面的参数， 如导航区的位置，模型的 显示方式，模型的颜色， 背景的颜色等等。
2021/12/15
Tracepro模拟步骤
2021/12/15
Tracepro设计实例
分析设计要求
光源 总光通量110lm 半光强角度110度 配光 截光角不应小于27度
半光强角不小于6度 照度 中心光强为4000cd
通过分析，可以得出：设计需要一个聚光的反光杯，且反光杯 的口径与深度的比值接近于1.
2021/12/15
Tracepro设计实例
Tracepro中并未涵 盖所有我们需要 的介质，但是在 Tracepro中可以根 据自身的需要编 辑特定的面，材 料，薄膜，折射 率等光学介质。
关于tracepro优化、zemax优化、成像、照明优化比较
Tracepro新版本有交互优化的功能。
很多朋友都用过了。
Tracpro的交互优化，也只能对付简单的系统。
并不是Tracepro或者其他照明软件不好，而是照明的优化算法太难做。
成像系统的优化，比如zemax、codev，其实是对多元函数求极值：通过分步、微小的修改变量，判断评价函数的值变化趋势，然后逐步调整变量，使评价函数达到最小值。
成像系统的优劣，球差、彗差、像散、畸变等等，都可以换算成数学表达式来表示，光线的多次反射将被看作是杂散光，而不做分析和计算，这样，照明系统中需要考虑的很多光线，在成像软件中都不用考虑了，优化起来相对容易一些。
而照明系统光线太多，太杂，照明系统的结构形式又多，光线的多次反射、折射均要考虑，且最终获得的系统的优劣的评价标准又相差很大。
作出适用于各种照明结构的优化软件就很难了。
个人认为：照明设计用到的光学理论比较基础，不是很难，很多照明透镜、反射罩等器件的设计，找到思路之后，很容易就能设计出来。
主要在于创意和验证修改时的耐心。
因此，完全可以通过自己的经验、创意，针对一种或相似的几种照明器件，编写macros优化程序。
这样优化，比较高效，效果会更好。
多扯几句：zemax、codev以及其他成像软件的优化，目前来说，许多问题也是有待突破的。
比如，zemax、codev没有一个软件可以直接进行“纸面设计”，而得到复杂的成像光学系统，都要设计师选择适当的起始结构，并适时调整变量的限制，才能最终获得合理、满意的结构。
在设计过程中，zemax、codev或其他软件，很容易会掉进局部最小的“谷底”而难以寻找到真正的最小值。
即使，很幸运，软件能找到的局部最小值，碰巧是全局最小，此结果也不一定是我们需要的结构。
因为，我们还要考虑公差分配、加工等因素。
总之，不管成像和照明，都不要太依赖于软件的优化。
软件都是一样的，而不同的人做的设计优劣却千差万别。
关键还是个人的光学理论基础、经验和创意。
tracepro实验报告范文
tracepro实验报告范文以下是一份TracePro实验报告的范文，供参考：实验报告标题：利用TracePro进行光学系统设计和分析实验目的：通过使用TracePro软件，了解和掌握光学系统设计和分析的基本原理和方法。
实验器材：个人电脑、TracePro软件实验原理：TracePro是一款专业的光学系统设计和分析软件，可以模拟和优化光线在光学系统中的传播和损失情况。
它使用光线追迹算法，通过设置光源、光学元件和检测器等参数，可以模拟出光线在光学系统中的传播路径和特性，如光线的强度分布、光程差、偏振亮度、折射率等。
实验步骤：1. 打开TracePro软件，新建一个光学系统。
2. 设置光源参数，如光源类型、功率、发射波长等。
3. 设置光学元件参数，如透镜的曲率半径、折射率、直径等。
4. 设置检测器参数，如检测器的位置、尺寸等。
5. 运行光线追迹算法，模拟光线在光学系统中的传播路径和特性。
6. 分析光线的强度分布、光程差、偏振亮度等参数。
7. 根据分析结果，优化光学系统设计参数。
实验结果：通过TracePro软件模拟光学系统的传播路径和特性。
得到了光线的强度分布图、光程差曲线和偏振分布图等结果。
根据分析结果，可以优化光学系统设计参数，如改变透镜的曲率半径、调整光源的位置等，以达到更好的光学性能。
结论：TracePro是一款功能强大的光学系统设计和分析软件，可以模拟和优化光学系统中光线的传播和特性。
通过TracePro的使用，可以了解和掌握光学系统设计和分析的基本原理和方法，并优化光学系统设计参数，以实现更好的光学性能。
参考文献：[1] TracePro, Lambda Research Corporation, 2021.注意：此范文仅供参考，请根据具体实验内容和要求进行修改和补充。
tracepro使用指南
tracepro使用指南TracePro是一款用于光学和照明系统设计和分析的软件工具。
它具有强大的功能和灵活性，可以帮助用户快速准确地进行光学系统的设计和优化。
本文将为您介绍TracePro的使用指南，帮助您更好地了解和使用这一软件工具。
一、TracePro简介TracePro是美国Lambda Research公司开发的一款基于物理光学原理的软件工具。
它提供了一套完整的工具和功能，可以帮助用户进行光学系统的设计、分析和优化。
TracePro可以模拟和分析多种光学过程，包括散射、透射、反射、折射等。
它可以模拟光线的传播路径，并计算光学元件的性能参数，如光强分布、亮度、照度等。
二、TracePro的安装与启动2. 启动TracePro：启动TracePro后，可以选择新建一个项目或者打开一个已有的项目。
新建项目时，需要先选择一个工作目录和文件名，并设置项目的基本信息。
三、创建模型1. 创建模型：在TracePro中，可以通过两种方式创建模型，即创建几何模型和导入CAD文件。
创建几何模型时，可以选择从零开始创建或者使用预定义的几何体。
导入CAD文件时，可以选择支持的CAD文件格式，如STEP、IGES等。
2. 定义材料属性：在创建模型后，需要为模型定义材料属性。
可以从TracePro的数据库中选择预定义的材料属性，也可以手动定义或导入材料属性。
3.修改模型参数：可以对模型的参数进行修改，如几何体的大小、形状等。
也可以对模型的材料属性进行修改，如折射率、吸收率等。
四、设置光源和探测器1. 设置光源：在TracePro中，可以选择不同类型的光源，如点光源、平行光源、球面光源等。
可以设置光源的功率、波长、方向等参数。
2. 设置探测器：在TracePro中，可以选择不同类型的探测器，如粒子探测器、能量探测器、光强度探测器等。
可以设置探测器的位置、形状、大小等参数。
五、设置系统条件1. 设置边界条件：在TracePro中，可以设置系统的边界条件，如外部介质的折射率、吸收率等。
Tracepro学习教程
Tracepro学习教程Tracepro是一款强大的光学设计和仿真软件，广泛应用于光学系统设计和光学元件性能评估。
它提供了一套完整的工具和功能，可用于光学元件分析、衍射和散射分析、非球面镜设计、光学系统优化、发光二极管（LED）设计和非线性光学分析等。
1. Tracepro的安装和基本界面2. Tracepro的基本操作和数据输入在学习Tracepro之前，用户需要了解软件的基本操作和数据输入方式。
Tracepro可以通过输入光源、光学元件和材料等数据来进行光学设计和分析。
用户可以使用Tracepro提供的标准光源模型，也可以导入外部光源数据。
通过设置光源的参数和位置，用户可以模拟不同类型的光源，并观察其在光学系统中的传播和衍射情况。
对于光学元件的设计，用户可以选择使用Tracepro提供的标准元件模型，也可以自定义非球面镜、透镜等元件。
用户可以设置元件的参数和材料属性，并观察它们对光学系统的影响。
3.光学系统设计和优化Tracepro提供了丰富的工具和功能，用于光学系统设计和优化。
用户可以通过在光学系统中添加、删除或调整光学元件，来改变光学系统的传输特性。
用户可以观察光束的传播路径、聚焦性能和光线散射情况，以评估光学系统的性能。
在光学系统优化方面，Tracepro提供了多种优化算法和策略，例如遗传算法、步进法和灵敏度分析等。
用户可以根据需要选择合适的优化方法，并设置优化的目标和约束条件，以实现光学系统的最佳设计。
4.光学元件性能评估和分析5.LED设计和非线性光学分析除了常规光学设计和分析，Tracepro还提供了专门的功能和工具，用于发光二极管（LED）设计和非线性光学分析。
在LED设计方面，用户可以模拟LED光源的发射特性、发光度和色温等，并评估其在光学系统中的光衰情况。
在非线性光学分析方面，Tracepro可以模拟非线性光学效应，例如二次谐波生成（SHG）、三次谐波生成（THG）和光学放大等。
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Tracepro杂散光分析-PST理论和计算
1. PST是为离轴角为θ的点光源经光学系统在像面上产生的辐射照度
E（θ）与该点光源位于轴上时产生的辐射照度E（０)的比值,这个PST是怎么表示系统的消光能力的？？是不是假设了对于轴上点没有杂光？？但是实际上轴上点不可能没有杂光的啊？
2.PST是E(θ）/E（0）,对应到Tracepro里面irradiation/illumination
map里面显示的AVE在不同θ角下的比值？？
3。
TP追迹的时候，计算E（0）和E(θ）时，是不是要时刻保证光线全部充满第一片镜片的口径？如果是的话，就需要光源的口径有适当的变化，光源尺寸变化会导致能量的分布变化，从而带来模拟的误差，正确的方法应该是什么呢？？
答：
第一PST是为离轴角为θ的点光源经光学系统在像面上产生的辐射照度E（θ）与该点光源位于轴上时产生的辐射照度E（０)的比值。
这一理解是对的，实际的实验测量杂光也是采用这种方法。
轴上同样也有杂光，这个比值只起到归一化的左右。
第二这一说法是对的。
第三点光源是发光球体。
只有点光源距离镜头的变化会影响系统的杂光系数，其他情况不会。