使用案例.0011(1.0)
關(guān)鍵詞：位置，方向，元件，組件，角，基本的，獨(dú)立的，輸入通道，輸出通道，輸出通道，坐標(biāo)系統(tǒng)，原點(diǎn)，分離，傾斜，移動(dòng)，偏移
1. 描述
利用光路圖定義光源輻射、光學(xué)元件結(jié)構(gòu)以及探測(cè)器。
用戶定義光通過光學(xué)系統(tǒng)的路徑
通過該案例，介紹了光路圖中光學(xué)元件如何確定位置和方向這個(gè)用戶案例解釋了，在光路圖（LPD）中光路元件的位置和方向怎么使用。
2. 光路圖與實(shí)驗(yàn)室對(duì)比
實(shí)驗(yàn)室中的光學(xué)器件
— 光源
— 光學(xué)組件
— 探測(cè)器或光學(xué)效應(yīng)探測(cè)器
光路圖中的元件：
— 輻射源模型(VirtualLab中稱為光源)
— 真實(shí)的光學(xué)組件
— 理想的光學(xué)組件
— 探測(cè)器
— 分析器
實(shí)驗(yàn)室中的組件不必通過光路圖的中的一個(gè)組件進(jìn)行表達(dá)
3. 光路元件
光路元件可以采用多個(gè)輸入和輸出通道。
輸入與輸出通道定義的軸線應(yīng)與光學(xué)系統(tǒng)的光軸一致。
輸入通道應(yīng)與來(lái)自不同方向/元件的入射光分布相一致。
輸出通道應(yīng)與傳播到不同方向/元件的出射光分布相一致(如反射和透射光)。
通道的軸線可以預(yù)設(shè)或者根據(jù)元件的參數(shù)進(jìn)行改變。
每一個(gè)元件都可確定其相對(duì)于各通道軸線的方向。
4. 元件位置的定義
一個(gè)元件的一個(gè)輸出通道的軸線應(yīng)與另一個(gè)元件或探測(cè)器的一個(gè)輸入通道的軸線相連接。
所有相連的元件及其對(duì)應(yīng)的通道軸線共同定義了系統(tǒng)的光軸。
光路中的元件都有絕對(duì)位置。
絕對(duì)坐標(biāo)系的原點(diǎn)由光源決定。
光源在原點(diǎn)處，沒有傾角。
對(duì)于元件的位置，可使用相對(duì)位置/角度或絕對(duì)位置/角度來(lái)定義。
每個(gè)組件對(duì)每個(gè)通道定義了多個(gè)參考點(diǎn)。
通過測(cè)量參考點(diǎn)間的距離可確定元件的相對(duì)位置。
5. 位置和方向確定規(guī)則
遠(yuǎn)離元件的方向距離都是正。
元件的位置和方向可以在元件編輯對(duì)話框中直接編輯，也可在坐標(biāo)斷點(diǎn)元件的幫助下實(shí)現(xiàn)。
每種元件類型都有已定義的參考點(diǎn)可供選擇。(只有編程的元件可以選擇任意參考點(diǎn))
6. 方向與位置的坐標(biāo)系統(tǒng)
一個(gè)連續(xù)元件的位置和方向可通過設(shè)置x,y,z的偏移量來(lái)確定，這個(gè)偏移量是入射通道坐標(biāo)系的原點(diǎn)對(duì)于最后一個(gè)元件的輸出坐標(biāo)系的關(guān)系。同樣，傾角也是與最后一個(gè)元件的輸出坐標(biāo)系統(tǒng)有關(guān)。(可選擇不同的角度定義)
7. 輸出通道的方向
反射通道對(duì)應(yīng)入射光線的反射部分。透射輸出通道與透射光也是如此。
但是，各通道坐標(biāo)系統(tǒng)的Z軸方向與光線傳播的主方向之間沒有確定的關(guān)系。
根據(jù)反射定律，在入射通道坐標(biāo)系統(tǒng)的XY平面上，計(jì)算反射通道的方向。這樣做的目的是對(duì)多樣的反射光方向得到一個(gè)好的初步預(yù)測(cè)。
對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，默認(rèn)方向是合理的并確保很小的計(jì)算量。對(duì)于特殊情況，其他方向可能更有用，并且必須使用坐標(biāo)斷點(diǎn)元件幫助定義。
8. 輸出通道的自動(dòng)方向
9. 坐標(biāo)斷點(diǎn)元件
當(dāng)然也可通過所謂坐標(biāo)斷點(diǎn)元件的幫助來(lái)處理元件的位置和方向。軟件提供了ZEMAX系統(tǒng)的兼容性，并可以使用其坐標(biāo)斷點(diǎn)功能。
10. 位置和方向設(shè)置
接下來(lái)的幻燈片將通過一個(gè)球面透鏡組件的例子示范元件的位置和方向設(shè)置。
對(duì)于理想組件和探測(cè)器，所有的設(shè)置是類似的。
光路視圖(定位)
球面角
球面角是常用于光柵理論
笛卡爾角
笛卡爾角是繞x軸和y軸旋轉(zhuǎn)的角度
方向角
方向角通過方向余弦表征傾斜量
歐拉角
軸轉(zhuǎn)動(dòng)任意方向
任意順序繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)
相對(duì)于元件基本位置引入一個(gè)附加的偏移量
相對(duì)于元件基本位置引入一個(gè)附加的傾斜量
這還需要為旋轉(zhuǎn)確定一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)）
11. 基本位置/方向與獨(dú)立位置/方向的對(duì)比：移動(dòng)
12. 基本位置/方向與獨(dú)立位置/方向的對(duì)比：傾斜
13. 參考點(diǎn)的獨(dú)立傾斜
14. 獨(dú)立位置設(shè)置的順序
沿y方向移動(dòng)并傾斜20°
15. 總結(jié)
VirtualLab中可以對(duì)光學(xué)組件和探測(cè)器進(jìn)行傾斜和偏移。
可以使用基本位置和獨(dú)立位置。
坐標(biāo)斷點(diǎn)元件可以改變光軸的方向和位置。
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