 另一方面，大多数光学工程师经常无法意识到系统中光学噪声的影响，从而导致非最佳性能。这在天文观测、弱光信号检测和医学图像中尤其重要——这些领域中每个信号光子都很重要。此外，光学工程师可能不理解杂散光如何通过他们的系统传播，或者光学表面及涂漆如何阻挡散射光。幸运的是，杂散光分析领域已经成熟，软件功能强大，我们对散射过程的理解也在不断增长。今天，用于预测杂散光水平、识别杂散光来源和可信的推荐设计/实现更改，以提高光学仪器质量所需的工具和认知已经存在。  研磨和抛光过程会在光学表面留下残留的微粗糙度以及亚表面损伤。少量入射在光学表面上的光被散射成以镜面方向为中心的角分布（通常是洛伦兹）并继续传播。在图像平面上，来自所有表面的散射分布不连贯地相加以创建复合散射场。 认识到组成上非常广泛的变化，喷涂和表面处理（例如阳极氧化或纹理）可以产生非常不同的散射光分布也就不足为奇了。分析人员将喷涂和表面处理分为四大类：漫反射（哑光）表面、镜面（光泽）表面、混合表面（根据光入射到表面的角度从漫反射到镜面变化）和“其他”，即包括碳纳米管技术，这是我们所知道的“最黑”的材料。喷涂和表面处理在控制杂散光方面可能非常有效，但它们也会引起不必要的副作用，例如气体排放和产生粉尘（剥落）。 所有结构都根据其温度和辐射系数对外辐射热能。然而，这种热辐射的幅度通常仅在长波红外（8µm - 12µm）段明显，其中黑体曲线的峰值对应于室温。不幸的是，这正是许多类型仪器工作的波段，因此热红外导引头、医学成像设备（例如用于乳腺癌和皮肤癌诊断）和其他热检测系统的设计人员必须考虑仪器的热自发射如何降低他们试图成像的热信号的对比度。   在现实世界的系统中，很少有单一的最佳或最佳方法来实现挡板。挡板增加了系统的重量和成本，而杂散光控制只是构建硬件时的众多考虑因素之一。 现代分析软件的功能 入射到具有光学涂层的表面上的单束光线通常会产生两种光线：反射光线和透射光线，其通量由涂层的特性、光线的波长和偏振以及光线的局部表面入射角。这个过程被称为“光线分裂”，是所有鬼像计算的基础。  一旦定义了几何形状并指定了镜面反射和散射模型（包括重要性采样），执行杂散光计算涉及定义具有正确辐射、光谱和相干属性的光源，然后通过系统非顺序地传播这些光线。设置各种阈值，以便终止其通量低于某个预定水平的光线。鉴于系统的复杂性和最终追踪的光线数量，给定计算运行几个小时、几天甚至更长时间的情况并不少见。近年来，分布式计算网络的可访问性使得大幅减少杂散光计算的运行时间成为可能。 在杂散光分析的早期，冗长计算的唯一输出是一个数字：探测器上的总杂散光水平。虽然这确实是有用的信息，但它并没有向分析人员建议需要做什么才能使系统性能更好。然而，借助现代杂散光软件，分析人员可以进行大量计算，从而深入了解杂散光的传播方式。例如，除了探测器处信号和杂散光的辐照度图外，分析人员还可以仔细阅读各个表面杂散光贡献表、描述通过系统的杂散光的确切轨迹的光线路径列表以及如何照明表面。根据这些输出，分析人员可以决定哪些表面需要更好的阻隔、升级的 AR 涂层、不同类型的喷涂等。Hamming曾经说过“计算的目的是洞察力，而不是数字”。这句话经常被引用，确切的描述了现代杂散光软件的价值 1 。 在使光机系统更小、更灵敏的无情压力下，仪器设计师、系统工程师和杂散光分析员努力使每个光子都有用。虽然表面的光滑程度或喷涂的黑度存在理论上的限制，但通常不需要采取极端措施来使系统正常工作。有时，这只是将单个叶片正确定位在挡板中或保持内表面“足够干净”的问题，这会导致不可接受和接近最佳性能之间的差异。 参考文献  |
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