【TracePro】零基础入门-单透镜设计

现在我们开始光学设计第一步-定义光源。对于单透镜，假如我们关注的是焦距，那么我们自然会选择一束平行光来进行仿真，那么基于上篇文章的内容，我们选择格点光源来设置光源。参数如下：

对于格点光源，我们可以设置多种出光方式，可自定义格点形状、光线数目、光束角、波长等信息。本例参数见下图：

设置好了光源，接下来是第二步，设计光学模型-即透镜。

打开插入透镜，输入透镜孔径、曲率、厚度、位置、透镜材质等参数，点击插入，即可生成一个透镜。流程见下图。

生成的结果如下图，亦可通过视图工具，显示线框等状态。

在生成透镜的时候我们已经选择了材质，因此此刻的透镜是一个已经赋予光学属性的结构，在确定光源，赋予结构材质后，接下来即为设置接收器。与其他光学设计软件不同的是，TracePro的仿真默认打开远场接收器，因此即使不设置任何接收器都可以进行光线追迹。本例中我们为了分析透镜的焦距即汇聚效果，我们有必要分析特定距离接受面的能量分布，即照度分布。因此我们需要设置一个接受面。在此我们只需插入一个实体面即可。参数如下：

此刻已经生成了一个接收面，但此时的接收面尚未添加任何材质，加入接受面为全吸收，我们来演示这一过程：

经过这一系列操作，我们已经设置完毕，可以开始光线追迹，点击光线追迹即可：

光线追迹结束后就可以开始分析的步骤，以照度分析为例：

会弹出照度分析界面，接收器设置可以右击打开照度图分析选项。

亦可进行照度截面图分析。勾选剖面图示。

左图即为分析路径，右图即为在该路径上的照度分布。

光学仿真此刻已经结束，针对结果的情况，如需进行优化，即可调整透镜生成时的参数并重新生成透镜，再次进行光线追迹直到实现目标结果。

对于这样一个极简的光学系统，光学设计的变量亦有很多，透镜的结构参数，透镜的材质，透镜的位置等均为设计的变量。对于更为复杂的系统，则是到了考验使用者经验的时候了，工具只是辅助进行设计，光学设计的好坏更取决于使用者的水平。熟练掌握光学工具则为如虎添翼。

快来一展你的光学设计天赋吧！