光线追踪教程（A 部分）：微透镜演示（快速入门）

在本教程中，您将使用 OghmaNano 的光线追踪器来探索带有孔径光阑与探测器的微透镜阵列。 您将首先在默认配置下运行演示，然后启用反射与多次反弹光线路径， 以观察 杂散光（通过间接路径到达探测器的非期望光线） 以及由多次反射产生的 鬼影路径。

1. 创建新的微透镜仿真

启动 OghmaNano。在主窗口中点击 新建仿真。 这将打开器件类型库，如 ?? 所示。 在光线追踪项目列表中，双击 Microlens （??）， 然后选择用于保存仿真的目录。 与所有 OghmaNano 仿真一样，建议使用本地文件夹 （例如 C:\），而非网络或云端驱动器。

2. 检查探测器、孔径与微透镜

加载仿真后，将打开光学工作台并显示 3D 场景 （??）。 场景包含： （i）顶部附近的 探测器（紫色网格）， （ii）孔径光阑（带圆孔的蓝色方形板）， （iii）基底上的微透镜阵列（红色穹顶）。 整体场景尺寸约为 4 cm × 4 cm × 5 cm： 它们是小透镜，但并非严格意义上的微米尺度。

您可以使用鼠标在 3D 视图中导航：

• 鼠标左键：旋转场景。
• 鼠标右键：平移视图。
• 鼠标滚轮：缩放。

旋转相机，使其从下方观察微透镜穹顶。 您将看到阵列下方的光源区域 （??）。 在该演示中，光从微透镜下方发射，并向上通过孔径光阑传播至探测器。 您可以将阵列上方的光学系统理解为简化的“收集系统” （例如相机或显微物镜加光阑）， 其作用是仅接收离开微透镜阵列的一部分光线。

3. 运行基线光线追踪仿真

点击 运行仿真（蓝色播放图标）或按 F9。 您应能看到光线从光源发射，经微透镜折射，穿过孔径光阑， 并最终被探测器平面捕获 （??）。 在默认设置下，光线追踪器可能会提前终止部分光线 或忽略某些相互作用，以保持场景简洁和计算高效。 在下一步中，我们将有意增加光线物理过程的复杂度，以研究间接路径。

步骤 5：启用反射与多次反弹光线（杂散光 / 鬼影路径）

在实际光学系统中，非期望光线可能通过间接路径到达探测器： 多次反射、沿表面的掠入射“跳跃”，以及在孔径光阑处被削切后重新进入系统的路径。 这些效应统称为 杂散光； 当同一束光通过多种反射序列到达探测器时， 通常称之为 鬼影路径。 这些现象与成像系统中的光学炫光与雾状眩光密切相关。

为了在演示中展示这些效应，打开 光学 功能区 （??）， 并点击 光线追踪编辑器。 这将打开配置对话框 （??）。 将参数设置如下：

• 最小光线强度：设为 0.01。 当光线强度低于初始强度的 1% 时即终止， 以防止产生大量极弱光线。
• 最大反弹次数：设为 15。 允许光线经历多次反射/折射，这是可视化杂散光与鬼影路径行为的关键。
• 将 模拟反射光线 与 模拟透射光线 均设为 开启。 启用两者会增加计算成本，但在此处是必要的， 因为我们希望同时观察期望的透射路径与非期望的反射路径。

现在重新运行仿真（F9）。 启用反射与额外反弹后，您将看到更加丰富的光线路径集合， 包括通常会被抑制的间接光线。 场景应类似于 ?? 和 ??。