光学系统杂散光分析

合集下载

硬性内窥镜光学系统的杂散光分析与抑制

＊Ｃ０，．，－ｅ０７２ｇａｕｔｈｏｒ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｄｗｌｘｋ（ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｃａｕｓｅｓｏｆｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｏｆａｒｉｇｉｄｅｎｄｏｓｃｏｐｅａｎｄｉｔｓｓｕｐ — ｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｓｔｒａｙｌｉｇｈｔａｎｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｉｔｓｉｍａｇｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｉｎｔｈｅｏｐｔｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙｒａｙｔｒａｃｉｎｇｉｎＬｉｇｈｔｔｏｏｌｓ．Ｂｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｐａｔｈ，ｉｔｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｏｆｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓ —
第２２卷
第３期
光学精密工程
ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ

杂散光产生的原因及减小杂散光的措施

杂散光产生的原因及减小杂散光的措施杂散光这东西啊，就像那不受欢迎的小捣蛋鬼，总是在不该出现的时候冒出来捣乱。

那它到底是怎么产生的呢？这可就有不少门道了。

咱先说说光学系统本身的问题吧。

你看啊，就像一件衣服有缝儿似的，光学元件之间的连接、组装要是不够精密，就会有小缝隙。

光线就像调皮的小虫子，一瞅见这些缝儿，就顺着钻进去乱窜，这不就变成杂散光了嘛。

比如说相机镜头，如果镜片的安装有点偏差或者密封不好，外界的光线就会偷偷溜进来，在照片上留下不该有的光斑或者光晕，就像在一幅漂亮的画上胡乱涂了几笔，多难看啊。

还有啊，光学元件表面的粗糙度也是个事儿。

这就好比人的脸，要是坑坑洼洼的，光线打上去就会乱反射。

哪怕是很细微的不平整，对于光线来说那也是一条条崎岖的小路，它就不会乖乖按照我们想要的方向走了，到处乱反射的光线就成了杂散光。

光学元件的内部结构也不省心呢。

有些材料内部可能有一些小缺陷，或者晶体结构不均匀。

这就像一块夹心饼干，要是里面的夹心不均匀，光线在里面传播的时候就会受到干扰，就像一个人在坑洼不平的路上走路，东倒西歪的，最后就偏离了原本的方向，变成杂散光了。

那怎么减小这些杂散光呢？这就像是给这个爱捣乱的小捣蛋鬼设下重重关卡，不让它得逞。

对于光学元件之间的缝隙问题，我们得把密封工作做到位。

这就好比把房子的门窗都关紧，不让外面的风沙进来。

使用一些好的密封材料，像在光学仪器的组装过程中，用那种高质量的橡胶密封圈，把各个元件之间的缝隙都堵得严严实实的，光线想钻都钻不进来。

光学元件表面的处理也很关键。

要把表面打磨得像镜子一样光滑，这就需要一些高精度的加工技术了。

你看那些高档的光学镜片，就像精心雕琢的艺术品一样。

表面光滑得很，光线打上去就规规矩矩地反射或者折射了，就像训练有素的士兵，按照命令整齐行进，而不是像没头的苍蝇到处乱撞。

在光学元件的材料选择和制造上也得下功夫。

就像盖房子要选好的建筑材料一样，选择内部结构均匀、质量好的光学材料。

光学合成孔径成像系统的杂散光分析与抑制

ＤＯＩ：１０．１６１８５／ｊ．ｊｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．２０２１．０４．００８ｈｔｔｐ：／／ｘｂ．ｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ光学合成孔径成像系统的杂散光分析与抑制陈　靖，田爱玲（西安工业大学光电工程学院，西安７１００２１）摘　要：　为了提高光学合成孔径成像系统的成像质量，减小杂散光对成像系统的影响，文中结合杂散光辐照度计算结果和相机参数对光学合成孔径系统进行了杂散光分析。

在杂散光分析软件ＴｒａｃｅＰｒｏ中建立了系统的光机模型，对系统进行杂散光追迹，分析了杂散辐射主要来源。

仿真分析结果表明：设计的遮光罩，采用设置光阑、消杂光螺纹和发黑、涂消光漆等杂散光抑制措施，在光学系统太阳光与光学系统光轴夹角大于１°时，点源透过率均≤１０－４，达到了杂散光抑制的要求，验证了文中杂散光抑制方法的有效性。

关键词：　光学合成孔径；杂散光分析；光线追迹；点源透过率中图号：　Ｏ４３９文献标志码：　Ａ文章编号：　１６７３９９６５（２０２１）０４０４３２０６犃狀犪犾狔狊犻狊犪狀犱犛狌狆狆狉犲狊狊犻狅狀狅犳犛狋狉犪狔犔犻犵犺狋犻狀犪狀犗狆狋犻犮犪犾犛狔狀狋犺犲狋犻犮犃狆犲狉狋狌狉犲犐犿犪犵犻狀犵犛狔狊狋犲犿犆犎犈犖犑犻狀犵，犜犐犃犖犃犻犾犻狀犵（ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：　Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｉｍａｇｉｎｇｑｕａｌｉｔｙｏｆａｎｏｐｔｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｏｎｔｈｅｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｏｆｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｍａｄｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｎｃｅａｎｄｔｈｅｃａｍｅｒａｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＡｎｏｐｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎＴｒａｃｅＰｒｏ，ａｓｔｒａｙｌｉｇｈｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｏｔｒａｃｅｓｔｒａｙｌｉｇｈｔａｎｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｍａｉｎｓｏｕｒｃｅｓｏｆｓｔｒａｙｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓ，ａｓｈｉｅｌｄｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｏｔｈｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｓｅｔｔｉｎｇａｐｅｒｔｕｒｅｓａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｓｔｒａｙｌｉｇｈｔｓｃｒｅｗｓ，ｂｌａｃｋｅｎｉｎｇ，ａｎｄａｐｐｌｙｉｎｇｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎｐａｉｎｔ，ｗｅｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｓｔｒａｙｌｉｇｈｔ．Ｗｈｅｎｔｈｅａｎｇｌｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｕｎｌｉｇｈｔｏｆｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｃａｌａｘｉｓｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎ１°，ｔｈｅｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎｏｒｅｑｕａｌｔｏ１０－４，ｗｈｉｃｈｖｅｒｉｆｉｅｓｔｈｅｓｔｒａｙ?ｌｉｇｈｔｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊：　ｏｐｔｉｃａｌｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｐｅｒｔｕｒｅｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｓｔｒａｙｌｉｇｈｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｒａｙｔｒａｃｅ；ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ（ＰＳＴ）第４１卷第４期２０２１年８月西　安　工　业　大　学　学　报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ’ａｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．４１Ｎｏ．４Ａｕｇ．２０２１收稿日期：２０２１０６２８基金资助：陆军装备预研项目（３０１１０２２２××××）；西安市智能探视感知重点实验室项目（２０１８０５０６１ＺＤ１２ＣＧ４５）。

杂散光测试方法

杂散光测试方法一、引言杂散光是光学系统中的一种常见干扰因素，会导致图像质量下降，影响系统性能。

因此，对杂散光进行测试和评估是光学系统设计和优化的重要步骤之一。

本文将介绍杂散光测试的方法和技术。

二、杂散光的定义与分类杂散光是指光学系统中除了主光束外的其他光线，包括散射光、反射光、折射光等。

根据产生杂散光的机制和来源，杂散光可分为表面杂散光、体杂散光和机械杂散光。

表面杂散光是由光学元件表面的缺陷或污染引起的；体杂散光是由光学元件内部的杂质、气泡等引起的；机械杂散光是由光学系统中的机械部件或连接件引起的。

三、杂散光测试方法1. 透射法透射法是一种常用的杂散光测试方法，适用于大部分光学系统。

通过在待测光学系统前放置一个光屏，测量屏幕上的散射光强度来评估杂散光水平。

透射法测试简单快捷，但不能区分不同来源的杂散光。

2. 反射法反射法是另一种常用的杂散光测试方法，适用于光学系统中存在反射光的情况。

通过在待测光学系统前放置一个反射镜，测量镜面上的散射光强度来评估杂散光水平。

反射法测试相对复杂，需要考虑反射镜的杂散光贡献。

3. 散斑法散斑法是一种高精度的杂散光测试方法，适用于对光学系统的杂散光进行定量评估。

通过将待测光学系统照射到一个散斑板上，利用散斑的统计特性来推断杂散光的水平。

散斑法需要专门的仪器设备和复杂的数据处理算法，但具有较高的测量精度。

4. 光谱法光谱法是一种用于评估光学系统杂散光谱分布的方法。

通过测量光学系统在不同波长下的光谱响应，可以分析不同波长范围内的杂散光成分和强度。

光谱法可以提供更全面的杂散光信息，但需要较长的测试时间和复杂的光学设备。

四、杂散光测试技术1. 散射角度测量散射角度是评估杂散光强度的重要参数之一。

常用的散射角度测量技术包括散射角度计、散射角度转换器等。

通过测量散射光的角度，可以了解杂散光的散射特性和分布规律。

2. 散射光强度测量散射光强度是评估杂散光水平的关键指标之一。

常用的散射光强度测量技术包括散射光强度计、光电二极管等。

杂散光原因与处理方式

杂散光产生原因
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
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
项目中淆杂措施总结
1.聚光镜中光阑优化
项目中淆杂措施总结
2.分光元件消杂处理
项目中淆杂措施总结
3.光拦形状优化
尺寸A 尺寸B
光通量杂光反射次数
衬度较差边缘处均匀性差 “漂白”现象
项目中淆杂措施总结
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
什பைடு நூலகம்是杂散光
成像系统中不需要的噪音(光) 非成像光线所成的像
杂散光产生原因
阳光在拍摄范围内或附近汽车的头灯或者街灯也会在夜间摄影时造成杂散光如果光源亮度较小，各个鬼像会形成光学系统的孔径光阑的形态
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
解决办法:镜片镀膜
上双胶合透镜：有镀膜下双交合:无镀膜

杂散光的重要性——紫外可见分光光度计

杂散光的重要性——紫外可见分光光度计杂散光是紫外可见分光光度计非常重要的关键技术指标。

它是紫外可见分光光度计分析误差的主要来源,它直接限制被分析测试样品浓度的上限。

当一台紫外可见分光光度计的杂散光一定时,被分析的试样浓度越大,其分析误差就越大。

杂散光可能是光谱测量中主要误差的来源。

尤其对高浓度的分析测试时,杂散光更加重要。

有文献报道,在紫外可见光区的吸收光谱分析中,若仪器有1%的杂散光,则对2.0a的样品测试时,会引起2%的分析误差时,说明仪器中有这种杂散光存在。

但必须注意,当仪器存在零点误差时,有可能造成混淆。

如果在不透明的样品上涂上白色,则可增加样品本身反射和散射的效果,可以提高测量灵敏度。

第二种形式是指测试波长以外的、偏离正常光路而到达光电转换器的光线。

它通常是由光学系统的某些缺陷所引起的。

如光学元件的表面被擦伤、仪器的光学系统设计不好、机械零部件加工不良,使光路位置错移等。

目前,国际上许多紫外可见分光光度计的杂散光都在0.01%以下。

因此，我国的紫外可见分光光度计还需继续努力。

杂散光对分析测试结果的误差影响是随着吸光度值增大而增大的。

因此,吸光度值越大,对误差的影响也越大。

众所周知,紫外可见分光光度计在制药行业中使用较多。

并且各国的药典都明确要求许多药品一定要用紫外可见分光光度计来分析测试。

我国的药典规定对人用药品的检测时,许多药品的相对测试误差都不能超过1%。

如假设使用的紫外可见分光光度计的杂散光为0.5%,如果被检测药品的吸光度大于0.5bs,若为0.8abs,则测量误差就大于1%,达到1.42%,就不符合我国药典规定的相对误差为1%的要求,即不合格。

由此可见,不管是制造者还是使用者,都必须高度重视对仪器杂散光的控制和选择。

1。

基于LightTools软件的微光光学系统杂散光分析

基于LightTools软件的微光光学系统杂散光分析
朱佳丽;张平;李刚;韦湘宜;费程波;干杰;袁玉芬;季亚萍
【期刊名称】《应用光学》
【年(卷),期】2022(43)6
【摘要】为解决低照度微弱信号探测的微光光学系统杂散光问题,研究了杂散光的原理和特性。

利用光学系统建模软件LightTools对微光光学系统进行仿真建模,并开展杂散光分析。

为减少杂散光,在物镜筒的筒壁加工消光螺纹,并针对不同形式的消光螺纹,开展了能量仿真模拟。

仿真结果表明,采用螺距0.35 mm的消光螺纹,能够将杂散光系数从7%降低到4%。

仿真分析结果与实验结果一致,为其他微弱信号探测光学系统在设计阶段对杂散光进行消除提供了指导。

【总页数】5页(P1061-1065)
【作者】朱佳丽;张平;李刚;韦湘宜;费程波;干杰;袁玉芬;季亚萍
【作者单位】江苏北方湖光光电有限公司;陆军装备部驻无锡地区军代室
【正文语种】中文
【中图分类】TN223;O435;TH74
【相关文献】
1.硬性内窥镜光学系统的杂散光分析与抑制
2.R-C光学系统设计及杂散光分析
3.空间光学系统的杂散光分析
4.共形光学系统瞬时视场外杂散光的分析及处理
5.车载光电系统电视摄像机光学系统设计及杂散光分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

R-C光学系统设计及杂散光分析

ｔｔＰＳｖｌｅｒｓｈｎ１一ｈａＴａｕｓａｅｌｓｔａｗｈｎｏ－ｘｉｎｌｓａｅｌｒｅｎｔｅｓａｒｔｃｌａｇｌｅ０ｅｆａｓａｇｅｒａｇｒｔｈａｈｏｌｒｃｉａｉｎｅｗｈｉｈｓｔｓｉｓｃａｉｆｅｒｑｉｅｅｔｅｕｒｍｎ．
２中国科学院研究生院，北京１０３）．００９
摘要：将光学系统设计与杂散光分析相结合，介绍了一种焦距２０ｍ群０．。００ｍ、＝１、２＝１６的空间６用ＲＣ光学系统，系统像质优良，结构紧凑。同时，针对ＲＣ系统的特点，考虑轴外渐晕的影响，．．计算了主、次镜内遮光罩的尺寸，给出外遮光罩的设计方法，对该ＲＣ望远镜系统进行了．遮光罩设计，并用光学软件进行杂散光分析，计算得到方位角为０时的ＰＴ曲线。结果表明，当离轴角度大于太。Ｓ阳临界入射角时，ＰＴ值小于１量级，满足要求。Ｓ０关键词：光学设计；Ｒ— Ｃ系统；杂散光；遮光罩设计；ＰＴ曲线Ｓ中图分类号：０４６３文献标识码：Ａ文章编号：１０ —８１２１）４０．２４０１８９（０１０ —５０１
ｏｆ２ｏ＝１６。９．６．Ｔｈｙｔｍａｉｈｉａｅｑｌｙａｄｃｍｐｃｙｓｅｔｕｔｅｅｓｓｅｈｄｈｌｍｇｕａｉｎｏｇｔａｔｓｔｍｓｒｃｕｒ．Ｍｅｎａｗｈｉ，ｔｉｅｏｆｌｈｅｓｚｅ
Ａｂｓｒｃ：Ｃｏｔａｔｍｂｉｉｇｏｔｃｌｄｓｇｎｔａｉｈｔｎｌｉ，ｉｄｏＣｐｉａｙｔｍｓｄｉｐａｅｗａｎｎｐｉａｅｉｎａｄｓｒｙｌｇａｙｓｓａｋｎｆＲ— ｏｔｃｌｓｓｅｕｅｓｃｓａｎｉｔｏｕｅ．ｎｒｄｃｄＴｈｅｓｔｍｄａｆｅｔｖｏｃｌｌｎｔｆ２０ｍｍ，ｎＦ－ｙｓｅｈａｎｅｃｉｅｆａｅｇｈｏ００ａＮｕｍｂｒｏ１ａｅｄｏｉｗｅｆＦ／ｎｄａｆｌｆｖｅ０，ｉ

共形光学系统瞬时视场外杂散光的分析及处理

共形光学系统瞬时视场外杂散光的分析及处理
孙金霞，孙强
（．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光电研发中心，吉林长春１０３；１３０３２中国科学院研究生院，北京１０４）．００９
太阳光、物散射光和大气漫射光等的外部辐射；地
设计大多基于蒙特卡洛方法，它们的基本思想是将
辐射能看作是由大量相互独立的能束光线组成，根
据相应的概率模型确定光线的发射位置和方向以及传递过程中的吸收、射、透反射、射和衍射等，折在对一定数量的光线进行跟踪后就可以得到较为
具有简单易行的特点。
关键词：共形光学系统；瞬时视场；杂散光；挡光环
中图分类号：Ｔ９Ｈ７３Ｎ２；Ｔ０文献标志码：Ａ
ＳｔａｉｈｔｏｔｏＦＯＶｎｃｎｆｒａｐｔｃｌｓｓｅｒｙｌｇｕｆＩｉｏｏｍｌｏｉａｙｔｍ
２ＧｒｄａｅＳｈｏｆｔｅＣｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ．ａｕｔｃｏｌｈｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃ，Ｂｅｊｇ１０４，Ｃｈｎ）ｏｉｎ０９ｉ０ｉａ
ＡｂｓｒｃＴｈｍａｉｕａｉｙｃｎｂａｉｅｒｄｅｙｓｒｙｌｇｎｓｔａｔ：ｅｉｇｎｇｑｌｔａｅｅｓｌｄｇａｄｂｔａｉｈｔｉｏｍｅｓｃｍａｎｐｉａｙｐａｅｉｇｉｇｏｔｃｌｓｔｍｓ，Ｓａｕｒｓａｅａｎｔｎｅｉ．ＡｎｐｏｍｅｈａｉａｍｏｌｏｏｏｒｌｏｐｉａｙｓｅＯｍｅｓｅｒｔｋｅｏｈａｄｌｔｏｔ — ｃｎｃｌｄｅｆｃｎｆｍａｔｃｌ

杂散光判断标准

杂散光（Stray Light）是指光学系统中非期望的光线传播，这些光线可能由于系统内部的散射或反射而偏离了理想的光路。

在光学设计和测试中，杂散光是一个非常重要的参数，因为它可以影响图像的对比度和质量。

杂散光的判断标准通常取决于具体的应用和光学系统的要求。

没有一个统一的标准适用于所有情况，但以下是一些常见的方法和指标：1. 杂散光比率（Stray Light Ratio, SLR）：这是最常见的杂散光评价指标，定义为在特定角度下的杂散光强度与直接透射光强度的比值。

例如，SLR = 10^-4 表示在特定角度下，杂散光的强度是直接透射光强度的万分之一。

2. 杂散光抑制（Stray Light Suppression）：这是指在特定条件下，光学系统能够抑制杂散光的能力。

通常用分贝（dB）来表示，计算公式为：\[ text{SLS} = 10 \log_{10} \left( \frac{1}{\text{SLR}} \right) \]。

3. 点源透过率（Point Source Transmittance, PST）：这是一个更为详细的杂散光评价方法，它测量从一个点光源到探测器的杂散光强度随角度变化的关系。

PST曲线可以帮助设计师了解在哪些角度上杂散光最为严重。

4. 杂散光分析软件：现代光学设计通常使用专门的软件工具来模拟和分析杂散光，如Zemax OpticStudio、CODE V等。

这些软件可以提供详细的杂散光分布图和数值分析。

5. 实验测试：除了理论分析和模拟，实际的光学系统还需要通过实验测试来验证杂散光性能。

这通常涉及到使用特定的光源和探测器来测量杂散光强度。

在实际的光学系统设计中，杂散光的判断标准应该根据系统的应用目的和性能要求来确定。

例如，对于高精度的天文望远镜或者军事侦察设备，对杂散光的要求会非常严格。

而对于一些商业产品，如普通的相机镜头，杂散光的标准可能会相对宽松一些。

杂散光的概念

杂散光的概念杂散光是在光学系统中产生的一种不需要的光，它干扰了光学系统的成像效果。

在光学系统中，我们希望通过物体的透明介质(如玻璃)传播的光线来实现成像，而杂散光则是在这个传播过程中产生的，并且在成像平面上形成干扰，降低了图像的质量。

杂散光的形成有多种原因，主要包括散射、反射和折射。

首先，散射是光线在物体表面上被不规则粗糙的表面微结构散射而产生的现象。

当光线遇到这些不规则的表面时，它们会以不同的方向来散射，一部分会直接返回到观察者的眼睛或成像平面上。

这些散射的光线会产生杂散光。

其次，反射是指光束在物体表面发生反射。

当光线照射到一个粗糙的表面时，它会在表面上反射，并将一部分光线引导到成像平面上，这些反射的光线也会成为杂散光的一部分。

不同材质的物体对光的反射能力也不同，所以不同物体的杂散光量也会有差异。

最后，折射是指光线从一个介质射向另一个介质时发生的偏折现象。

当光线从一个透明介质(如空气)射向另一个透明介质(如玻璃)时，会发生折射。

折射会改变光线的传播方向和速度，从而产生杂散光。

折射角度的不一致也会导致光线在成像平面上产生模糊和失真。

杂散光对成像质量的影响非常显著。

首先，杂散光会降低图像的对比度，使图像细节变得模糊不清。

这是因为杂散光的强度较强，与所感兴趣的目标光相混合之后，直接降低了目标光的强度。

其次，杂散光会在平面上产生散焦斑(即光学系统中的散焦点)，使图像出现弥散的光斑，影响观察者对图像的辨识能力。

最后，杂散光还会引起光线的色散效应，即不同波长的光线被分离并以不同的角度折射，导致图像出现色差。

为了减少杂散光对光学系统的影响，人们采取了多种措施。

首先，可以通过使用抗反射涂层来降低光线在透明介质表面的反射，从而减少杂散光的产生。

其次，可以通过改善光学系统的设计和加强表面处理，减少散射现象的发生，从而减少杂散光的产生。

此外，还可以通过使用滤光片来过滤掉特定波长的杂散光，减少色差的影响。

最后，可以通过对光源进行控制，限制光线的传播范围和角度，减少折射现象的发生，从而减少杂散光的产生。

硬性内窥镜光学系统的杂散光分析与抑制

硬性内窥镜光学系统的杂散光分析与抑制禹璐;程德文;周伟;王涌天;刘小华【摘要】基于光学系统结构研究了硬性内窥镜光学系统内部杂散光的成因及抑制方法,以提高其成像效果.通过Lighttools软件进行光线追迹,分析了硬性内窥镜光机结构的杂散光;通过杂光路径分析,提出光线在中继系统和物镜组中发生全反射是硬性内窥镜存在杂散光的原因,由此研究了相应的杂散光抑制方法:即调整物镜组结构控制系统中光线传播的路径,并在光学系统优化过程中加入相应的控制条件.最后,采用提出的方法设计了视场角为70°,透镜直径为2.7 mm的高成像性能消杂散光硬性关节镜.验证实验显示,研制的硬性内窥镜光学系统在100 lp/mm处各视场的调制传递函数(MTF)值均在0.4以上,逼近衍射极限.光线追迹结果表明,在物镜组中消除杂散光可避免光线在棒镜内壁全反射,完全消除杂散光并保证良好的像质.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2014(022)003【总页数】8页(P525-532)【关键词】光学设计;医学成像;硬性内窥镜;杂散光【作者】禹璐;程德文;周伟;王涌天;刘小华【作者单位】北京理工大学光电学院,北京100081;北京理工大学光电学院,北京100081;北京理工大学光电学院,北京100081;北京理工大学光电学院,北京100081;北京理工大学光电学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TH776.11 引言医用内窥镜具有细长的外形，能够在最大程度减少痛苦的前提下深入观察病灶，在临床医学，特别是微创外科中有着极为广泛的应用［1］。

在问世的近200年间，其光学结构经历了单一的硬性内窥镜、光纤内窥镜、电子内窥镜和胶囊内窥镜等多种结构形式。

其中，硬性内窥镜具有像质佳、分辨率高、价格低廉等优势，在微创外科领域有着不可替代的重要地位［2－3］。

医用内窥镜的成像质量直接影响医生的观察及判断，从而关系到诊断、治疗的准确性，甚至与患者的生命健康息息相关。

ASAP物理光学与杂散光分析 - 20140708

将照片变成光源来进行成像系统评估
Light Source Model from CCD camera (.bmp file imported into ASAP)
ASAP Optical System Model
2015/3/2
Copyright © Wuhan Asdoptics Science And Technology Co.,Ltd
2015/3/2 Copyright © Wuhan Asdoptics Science And Technology Co.,Ltd slide 2
经历
• He received a B.S. in mathematics from Yale University, and M.S. and Ph.D. in optical sciences from the University of Arizona under Dr. Roland Shack. • APART™ 传承下来的。 ASAP 当年不少软件中，唯一
slide 11
赋予导入模型的光学属性（材料和膜层）
散射和菲涅耳公式光线分裂
2015/3/2
Copyright © Wuhan Asdoptics Science And Technology Co.,Ltd
slide 12
查看3D图形
2015/3/2
Copyright © Wuhan Asdoptics Science And Technology Co.,Ltd
2015/3/2
Copyright © Wuhan Asdoptics Science And Technology Co.,Ltd
slide 7
支持导入CAD文件

手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟

手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟豆修浔;朱佳巍;丁桂林【摘要】In order to meet the demand for high pixels, miniaturization and without stray light of a modern mobile phone lens, a three-unit 5 × 106 pixel optical system based on CODEV software was designed by optical plastic aspherical technology and Monte Carlo ray tracing method. Stray light was analyzed based on LightTools software. After theoretical analysis and experimental verification, the results show that the F number of lens is 2. 6, the full field of view angle is 72. 9°, the total length of system is 3.1mm. Performance test results of the final assembled products meet design requirements and have no unacceptable stray light.%为了满足现代手机镜头对高像素、小型化以及无杂散光的要求,采用光学塑料非球面技术以及蒙特卡洛光线追迹法,使用CODEV光学设计软件,设计了1款三单元5×106像素的手机镜头.同时,运用LightTools光学分析软件进行杂散光分析.结果表明,该镜头的F 数为2.6,全视场角为72.9°,系统总长为3.1mm.最终组装产品的性能测试结果能满足设计要求,且无不可接受的杂散光.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】6页(P500-505)【关键词】光学设计;手机镜头;光线追迹;杂散光【作者】豆修浔;朱佳巍;丁桂林【作者单位】江苏大学机械工程学院,镇江212013;众盈光学有限公司,中山528441;众盈光学有限公司,中山528441;江苏大学机械工程学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TN202随着手机在现代生活中应用越来越广泛的趋势，人们对手机的需求不仅是像素的提高，还有手机镜头的尺寸，要求做到更精小。

大视场红外折反光学系统杂散光分析

内部辐射到达像面杂散光能量量级为１０ｗ，系统可以实现清晰成像。关键词：光学系统；杂散光；ＰＳＴ
中图分类号：ＴＮ２１４文献标志码：Ａ文章编号：１００７ — ２２７６（２０１３）０１ — ０１３８ — ０５
Ｓｔｒａｙｌｉｇｈｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃａｔａｄｉｏｐｔｒｉｃｉｎｆｒａｒｅｄｏｐｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｌａｒｇｅｉｅｆｌｄ
ＷａｎｇＷｅｎｆａｎｇ，ＹａｎｇＸｉａｏｘｕ，ＪｉａｎｇＫａｉ一，ＭｅｉＣｈａｏ，ＬｉＧａｎｇ，ＺｈａｎｇＨｅｎｇｊｉｎ
（１．ＸｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓｎｄａＰｒｅｃｉｓｉｏｎＭｅｃｈｎｉａｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｘｉｎａ７１０１１９，Ｃｈｉｎａ；第４２Fra bibliotek 第１期
ＶＯ１．４２ＮＯ．１
红外与激光工程
ＩｎｆｒａｒｅｄａｎｄＬａｓｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２０１３年１月Ｊａｎ．２０１３
大视场红外折反光学系统杂散光分析

大功率激光光学系统杂散光分析的数据结构

维普资讯
第３２卷第５期
２００２年１Ｏ月
激光与红外
ＬＥＡＳＲ＆ＩＲＡＲＥＤＮＦ
Ｖｏ．２．．１３Ｎｏ５Ｏｃｏｅ，０２ｔｂｒ２０
文章编号：０１５７（０２０－２５０１０－０８２０）５０９－２
Ｌｉｏｔｇ，ＥｈｏｆｎＨＥＺｉｉｇ，ＨＵＱ — ｕＺＡＮｉｇｑａＩＸａ — ｎＣＮＺａ．ｇ，ｈ— ｎＺｉａ，ＨＧＱｎ —ｕｎｏｅｐｈ
（．ｔｅＫｅａｆｄｍｐｉａｎｔｍｎａｉｎＺｅｉｇＵｎｖｒｔ，ａｇｈｕ３０２，ｈｎ；１ＳａｙＬｂｏｅＯｔｌＩｓｕｅｔｏ，ｈｊｎｉｅｓｙＨｎｚｏ０７ＣｉａｔＭｏｃｒｔａｉ１
２ＲｓａｃｅｔｒｏａｅｕｉｎＣＥ，ａｙｎ２９０Ｃｉａ．ｅｅｒｈＣｎｅｆｓｒｓ，ＡＰＭｉｎａｇ６１０，ｈｎ）ＬＦｏＡｂｔａｔＩｅｐｐｒｔｅｍｔｅａｃｏｅａｄａｇｒｍｏｔｙｌｈａｓｄｂｌｉｅｅｔｎｉｇｏｅｓｒｃ：ｔａｅａｍｔａｍｌｎｏｉｆｓａｇｔｃｕｅｙｍｕｔｒｆｃｉｎｈｈｐｗｒｎｈｈｈｉｌｄｌｔｈｒｉ —ｌｏｉ
ｌｓｒｓｓｅｒｉｃｓｅａｄａｄｔｔｕｔｒｆｉａｙｔｅｉｐｅｅｔｄＴｈｔｙｌｈｉａｙｔｅａｅｂｉｃａｅｙｔｍｓ８ｅｄｓｕｓｄ．ａｓｒｃｕｅｏｎｒｅｓｒｓｎｅ．ｅｓａｉｔｂｎｒｅＣｂｕｌａ — ｎａｂｒｒｇｒｎｔ

光学系统杂散光分析

近日，完成了成像和非成像方面完整的杂散光实例分析，并总结如下。

下文仅是一家之言，仅供大家参考。

谢绝转载。

杂散光（Stray light）是光学系统中不受欢迎的光线。

成像系统和非成像系统都存在杂散光问题，甚至人眼都有这个问题。

杂散光主要表现形式有：鬼像（Ghost）：由光学表面的多次反射光形成。

散射光线。

来源自光学元件，机械表面（主要来源）：镜头外壳，固定支架，遮光罩，拦光挡片等。

遮光罩使用不当出现的漏光。

杂散光的其它来源：衍射：由遮光罩边缘引起的衍射；另外，由于衍射元件通常只处理一阶衍射，其余阶就成为杂散光的来源了。

Lyout光栏是天文望远镜中消除衍射效应的典型器件。

热效应：探测器因环境因素，或机械结构和系统硬件引起的热效应而产生杂散信号。

杂光（Veiling Glare）是到达成像系统传感器的杂散光，会导致成像系统性能的衰减。

杂光主要有两种成分：散射光和鬼像。

一次反射鬼像影响最大的是高功率激光系统，二次反射鬼像主要影响成像系统和红外系统。

鬼像又分鬼像焦点像（ghost focus images）和鬼像光瞳像（Ghost pupil images）。

前者是由物面形成的，后者由光瞳形成的。

由于光瞳是系统全视场能量积分处，所以其影响可能也会很大。

对于高功率激光系统而言，除了要避免成像光路形成的内焦点，还要避免鬼像光路形成的鬼像内焦点。

鬼像分析可分为轴上点近轴光路分析和照明方式的分析。

前者就是用成像软件进行鬼像光路分析完成。

照明方式分析，实际就是采用商用照明软件所使用的“二叉树”（分裂光线）方法完成。

一般而言，应用成像软件进行鬼像光路分析，还可以优化光学系统结构，比如：ZEMAX、CODE V；照明可以完成杂光系数分析，当然，有一些照明软件也可以优化机械结构，比如LT、ASAP。

几种消杂光的办法如下：1、更改光学类型，优化系统结构，或优化机械结构2、增加消杂光光栏3、用螺纹消杂光4、对镜筒内壁采用无光发黑氧化，或者喷无光漆，或贴消光绒毛。

光的干涉与杂散光的消除技术

光的干涉与杂散光的消除技术光的干涉和杂散光是光学领域中两个重要的概念。

在现代的科学研究和工程应用中，对光的干涉和杂散光的消除技术的掌握是十分必要的。

本文将从干涉现象的基本原理出发，逐步介绍光的干涉与杂散光的消除技术，希望能带给读者一些启示。

1. 光的干涉原理干涉现象是指当两束或多束光在空间中相遇时，会产生相互加强或相互衰减的现象。

其基本原理可通过互斥干涉理论来解释。

互斥干涉理论认为，当两束光经过光程差等特定条件后相遇时，它们在空间中的干涉效应是会相互叠加的。

这种叠加效应引起的干涉条纹是光的波动性质的体现。

2. 干涉技术的应用光的干涉技术在很多领域有广泛的应用。

其中，最常见的应用就是干涉测量领域。

干涉测量技术利用光的波动性质，测量物体的形状、表面特征等。

例如，干涉测量可用于测量薄膜厚度、表面形貌和光学参数等。

此外，干涉技术还被广泛应用于显微镜、激光测距仪、干涉光谱仪等领域。

3. 干涉图样的分析和解释干涉图样是由于光的波动性质和光路差所引起的。

通过分析干涉图样，我们可以推测出光源的性质和光学元件的质量。

例如，当两束光波源自相干光源时，干涉图样将表现出平行等厚线或等倾线的特点。

而当光波源来自非相干光源时，干涉图样会显示出不规则的亮暗条纹。

4. 光的杂散光光的杂散光是指在光学系统中不希望的干扰光。

它会降低图像的清晰度和对比度，影响光学仪器的性能。

杂散光的来源非常广泛，包括散射、反射、缺陷等。

为了获得高质量的图像和测量结果，消除杂散光是非常重要的。

5. 杂散光的消除技术杂散光的消除可以通过多种方式实现。

其中，最常用的方法是使用适当的光学滤镜和光学涂层来减少反射和散射现象。

此外，也可以采用散斑抑制技术、检测器的优化设计和光学系统的精确定位等手段来消除杂散光。

6. 现代光学技术的发展随着科学技术的不断进步，光学领域的发展日益迅速。

光的干涉与杂散光的消除技术在现代光学技术中有着广泛的应用。

例如，光的干涉测量技术在纳米尺度的表面形貌测量和纳米加工中发挥着重要作用。

空间光学系统杂散光抑制设计与仿真

空间光学系统杂散光抑制设计与仿真
空间光学系统杂散光抑制设计与仿真是一项应用于航天领域,为保证星表精度和目标探测性能的关键技术之一。

在空间环境下,由于宇宙尘埃、飞船垃圾、太阳辐射等因素的影响,光学系统会产生大量的杂散光,从而降低系统成像质量。

因此,需要通过改进光学系统的设计和优化反射镜的形状、控制系统的热漂移等方法,来抑制杂散光的产生和传播。

典型的空间光学系统杂散光抑制方法包括：使用靶面和反射镜来选择入射光线,掌握杂散光的路径和抑制措施,设计灰度均匀的光阀,使用颜色选通滤波器和相位板等。

同时,还需要进行光学系统杂散光的仿真和评估,模拟不同情况下的光学成像效果,并通过比较结果,选择最优方案进行实际应用。

总的来说,空间光学系统杂散光抑制设计与仿真是一项复杂的工程技术,在实际应用中需要考虑多方面的因素,比如光学元件的制造和安装误差、环境因素的影响、成像质量的要求等。