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单透镜的光线追迹模拟是光学设计中基础而重要的环节。通过建立几何光学模型,我们可以分析光线经过透镜后的传播路径,进而计算透镜的有效焦距。
在光线追迹过程中,关键需要考虑以下几个因素: 透镜的两个球面曲率半径直接影响光线的折射角度 透镜厚度会影响光线在透镜内部的传播路径 折射率参数决定了光线在界面处的偏折程度
典型的追迹过程从物方平行光线入射开始,经过前表面折射、透镜内部传播、后表面折射,最终观察光线在像方的会聚点。通过追踪多条光线,可以准确确定透镜的焦点位置。
这种方法生成的结果可以作为Zemax或CodeV等专业光学设计软件的初始结构输入,为后续优化设计提供良好的起点。通过调整曲率半径、厚度等参数,设计师可以快速评估不同面型对系统焦距的影响。