圖3—綠色光線(xiàn)進(jìn)入卡塞格林望遠(yuǎn)鏡后入射到桶狀主遮光罩上發(fā)生散射，而后射向主反射鏡和次反射鏡，（分別以紅色和藍(lán)色代表），部分這些光線(xiàn)最終反射到探測(cè)器上。
邊緣衍射
當(dāng)孔徑尺寸和波長(zhǎng)比相對(duì)較小的時(shí)候(104 或者更小)，場(chǎng)外光源經(jīng)孔徑光闌發(fā)生的邊緣衍射可能是雜散光的一個(gè)重要來(lái)源。
紅外系統(tǒng)中的自輻射
熱紅外或者熱成像系統(tǒng)中也可以出現(xiàn)雜散光，該雜散光是由設(shè)備自身的熱輻射引起的。 這類(lèi)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)疊加在一個(gè)大背景上的一個(gè)小的信號(hào)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)。 室溫情況下，黑體發(fā)射率曲線(xiàn)的峰值在大概10um處. 因而在這種波長(zhǎng)下，環(huán)境也會(huì)"發(fā)光".隨著溫度或者發(fā)射率的變化，黑體發(fā)射曲線(xiàn)在發(fā)熱過(guò)程中會(huì)有很小的變化。 熱成像系統(tǒng)一般通過(guò)減去背景來(lái)增強(qiáng)紅外圖像的對(duì)比度。當(dāng)背景不均勻，比如說(shuō)有水仙花效應(yīng), 就產(chǎn)生了一個(gè)雜散光信號(hào)。 特別是， 當(dāng)冷卻了的探測(cè)器的一個(gè)圖像在其自身成像的時(shí)候，背景的局部嚴(yán)重缺損就產(chǎn)生了。典型的表現(xiàn)為在圖像的中心形成黑斑。人們可能稱(chēng)它為“雜斑”而不是雜散光。
紅外輻射計(jì)測(cè)量絕對(duì)輻射而不是一個(gè)相對(duì)輻射，所以任何背景輻射都是不可接受的。 在這樣一個(gè)設(shè)備中，冷卻整個(gè)設(shè)備來(lái)降低溫度以消除因?yàn)樽陨砩⑸湟鸬碾s散光是必要的。
圖4—該圖演示這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，一個(gè)溫?zé)岬牟鑹�，其表面有著不同的發(fā)射率和溫度分布。茶壺通過(guò)一個(gè)單透鏡成像，探測(cè)器放置在透鏡后面（看不見(jiàn)）。許多紅外系統(tǒng)中都發(fā)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)自身輻射到探測(cè)器的問(wèn)題。而解決的方法不是移除自輻射源就是對(duì)這些輻射加以遮擋。
以上幾種現(xiàn)象的組合
以上現(xiàn)象的組合也會(huì)發(fā)生，并且可能很重要。 比如， 自輻射光線(xiàn)可能繼而從光學(xué)器件上散射進(jìn)入視場(chǎng)里面。由孔徑衍射的光線(xiàn)也可能從光學(xué)器件上面散射進(jìn)入視場(chǎng)內(nèi)。
2．FRED 怎樣呈現(xiàn)散射光？
有幾種方法可以跟蹤散射光。第一種方法是制造一個(gè)光源，再追跡通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光線(xiàn)。第二種方法是通過(guò)系統(tǒng)從探測(cè)器的進(jìn)行反向光線(xiàn)追跡。能夠通過(guò)使用任何3D光線(xiàn)追跡軟件程序來(lái)顯示雜散光光路是相當(dāng)重要的。光學(xué)工程師利用FRED的軟件來(lái)顯示雜散光發(fā)生的位置。反射光線(xiàn)以及折射光線(xiàn)僅僅是問(wèn)題的一部分，散射光也是一個(gè)問(wèn)題。
3、FRED怎樣產(chǎn)生幾何界面？
系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)可以直接在FRED 中通過(guò)運(yùn)用簡(jiǎn)單圖形界面來(lái)生成。也可以輸入由機(jī)械軟件設(shè)計(jì)的IGES 或者STEP 格式文件，和光學(xué)設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)的文件，或者從ASAP 輸出文檔中轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)。FRED程序有許多選項(xiàng)用于生成表面，包括標(biāo)準(zhǔn)平面，二次曲線(xiàn)，柱面，橢圓體， 雙曲線(xiàn)，環(huán)形，多項(xiàng)式曲面，澤尼克，非均勻有理B樣條， 網(wǎng)狀，旋轉(zhuǎn)曲線(xiàn)，壓邊曲線(xiàn)，復(fù)合曲線(xiàn)，凹線(xiàn)和用戶(hù)自定義表面。圖1和圖2中所示的為FRED繪制的那些表面之一。
因?yàn)镕RED 有一個(gè)多文檔用戶(hù)界面，所以可以在文檔間進(jìn)行元件的相互剪切，復(fù)制以及粘貼。 實(shí)體在理論上可能被設(shè)置為各層組裝體，組件和元件等等。它符合系統(tǒng)的物理層結(jié)構(gòu)；任何一個(gè)物體都可以在任意的坐標(biāo)系統(tǒng)中定義。 任何表面都可能被任何隱式曲面或者任何孔徑收集曲線(xiàn)所整理（切開(kāi)），以下是詳細(xì)說(shuō)明。
4 、FRED 怎樣追蹤光路？
FRED 有能力去完成一次高級(jí)的光線(xiàn)追跡。 這種光線(xiàn)追跡可以清晰地追蹤系統(tǒng)中所有光線(xiàn)的所有路徑。 圖5顯示了在圖1中的兩個(gè)雙膠合透鏡的光線(xiàn)路徑的列表。 光線(xiàn)歷史報(bào)表是一個(gè)對(duì)所有光線(xiàn)的完整報(bào)告，記載了有多少光線(xiàn)以這條光路發(fā)射，他們?cè)鯓拥竭_(dá)最終的實(shí)體（在這個(gè)事例中是焦平面）以及他們穿過(guò)了多少表面（事件計(jì)數(shù)）。 也可以取任一條光線(xiàn)追跡的光路然后將其復(fù)制到用戶(hù)定義光路列表 (選擇光路， 將鼠標(biāo)移至光路然后選擇一個(gè)選項(xiàng)將這條光路復(fù)制到用戶(hù)定義光路列表)。 這條光路將立刻在高級(jí)光線(xiàn)追跡中呈現(xiàn)一個(gè)可選光路作為一個(gè)可用的光線(xiàn)追跡方法。還可以?xún)H對(duì)這條光線(xiàn)繪制彌散斑圖或點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)圖。 |
