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這篇文章概述了如何在非序列模式中，使用空氣以外的材料作為光學系統的建構環境。
作者 Dan Hill
简介
一般而言，在非序列模式(Non-Sequential Mode, NSC)中，系統的預設條件是將光學系統建立在空氣中。而在OpticStudio中的非序列模式下，物件是可以被重疊的。因此我們可以輕易的定義出一個具有特定範圍的物件，並將所有光學元件放入其中。在接下來的篇幅中，我們將運用實例演示如何將光學系統建立在非空氣的環境中。
在非序列模式中設定環境的材料
在這個案例中，我們假設你想將整個光學系統沉浸在”水”裡。
打開範例檔案”Even Asphere.ZMX”(位於Samples\Non-Sequential\Miscellaneous)。如下圖，首先我們在NSC編輯器最上方插入一個球型的物件(Object 1)。當然，在熟悉操作步驟後，我們可以建立任意形狀的物件作為背景環境。
接著將”材料(Material)”變更為”水(WATER)”，”曲率半徑(Radius)”設為100，並確認” Is Volume?”欄位為1。如下圖的結果，我們將得到一個以水為材料，且包圍整個光學系統的球體物件。
由於球體的體積較大，我們可以注意到在3D Layout的結果中，畫面的比例尺被稍微扭曲了。按照下圖的操作，如果我們在物件特性(Object Property)選單中勾選 ”不顯示繪製的物件(Do Not Draw Object)”，即可使畫面恢復正常。
想要完成光學系統的背景材料變更，我們還需要進行一個重要的步驟。我們可以在NSC編輯器中的” Inside Of”欄位定義物件在三維空間中的位置，以利光線正確折射。在本範例中，為了使兩個橢圓光源(Source Ellipse)被放入球型的物件中，光源(此例中的Object 2, 3)的” Inside Of”欄位均應設為1，如下圖。
完成上述步驟後將會得到下圖的結果。當原先的”空氣-BK7”介面變成”水-BK7”後，可以發現光線在第一面和最後一面的折射路徑產生明顯的改變。
為混合模式中的非序列元件設定環境的材料
當我們在序列模式中加入NSC元件，系統會以”混合模式(Mixed Mode)”進行模擬。整個NSC元件的環境會被定義在” Material”欄位中。如下圖，我們可以在鏡頭數據編輯器(LDE)中的非序列元件後方” Materia”欄位變更環境的材料。
注意: 非序列元件的進、出口也會決定光線以非序列模式進行追跡的範圍。在使用非序列元件時，我們會需要在LDE中該元件後方的欄位設定出口位置，此時出口後方的所有表面將變更為序列追跡模式。若未能正確的設定出口位置，則非序列元件和其餘序列元件之間將會有屈光的結果，光線可能會產生預期之外的行進路徑。
KA-01550