Zemax光学系统模拟：简单分割与光线传播解析

"本文主要介绍了Zemax光学设计软件中的光线追踪原理及其在简单分割（Simple Splitting）功能上的应用。Zemax是一款强大的光学系统设计和分析工具，它使用光线来模拟光通过光学系统时的传播行为。在均匀各向同性的介质如普通光学玻璃中，光线被视为直线。光线垂直于局部波前，并沿能量流动的方向指明。光线具有位置、方向、振幅、相位以及可能的偏振数据等属性。 简单分割是Zemax中处理部分反射的一个特性。当光从一种折射率的介质进入另一种介质时，由于光速的变化，会发生部分反射，即Fresnel反射。部分能量被透射，部分被反射，如果界面有金属涂层，还可能有能量被吸收。Zemax提供了对裸露表面和涂层表面的复杂Fresnel反射模型，包括多层涂层。 简单分割功能在何时使用呢？当光线遇到物体表面时，Zemax会计算在界面处能量的透射、反射和吸收比例。然后，它将光线分裂为两部分：一个反射光线和一个传输光线。这对于模拟和分析复杂的光学系统中的反射和透射情况非常有用，比如在设计光学滤镜、镜头或者光学传感器时。 通过简单分割，用户可以更准确地预测和控制光学系统的性能。例如，它可以用于分析和优化亮度增强滤镜，如文中提到的Optima Research Ltd的POB对象。此外，这种功能还可以帮助用户理解和解决与反射、透射和吸收相关的光学问题，从而在设计过程中提高光学系统的效率和质量。 Zemax的简单分割功能是其光线追踪引擎的重要组成部分，对于理解和优化光学系统中涉及到的反射和透射现象至关重要。通过精确地模拟光线在不同介质间的交互，设计师能够更好地理解系统的行为并进行有效的参数调整，以实现所需的光学性能。"