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4. 结论
详细的阿帕奇望远镜模型是从CAD 模型中发展出来的。在附加不同的组件以及散射模型性质之后，我们重现了望远镜拍摄的针孔图像，所以就验证了模型有效性。
现有系统的PST 基线在望远镜窄缝面上几乎没有随离轴角度的下降。这是由于，(1)焦面有一个大的，没有阻挡的视野，可以看到Nasmyth 反射镜和镜室，主镜室，Nasmyth 镜室上方的挡板，(2)望远镜在窄缝平面上比较大的角度范围内有相对为遮挡的照明，以及(3) 次要和Nasmyth 挡板没有封装。这些结构产生了一系列的一级散射路径，可以直接照射到焦面上。
图21
图22
我们减少杂散光的方法是分别解决每个问题。为了减少焦面的FOV，我们提出在主镜室上增加一个简单的环状挡板。为了减少望远镜的照明，我们提出安装有狭缝的风挡，这导致了PST 的戏剧性的下降。我们同时分析了北和南侧的主支架的包裹，这在实践中的操作性不好，效果也不好，由于黑面也会散射。最后我们提议用封闭的次要Nasmyth 挡板来替换环形圈和支撑立方体。在挡板有低光学散射时，PST 能下降大概3倍。通过这些改动，很重大的性能提升是有可能的。
这里的分析严重依赖于有一个完整的望远镜/装置/封装系统的模型，能够用来进行杂散光计算。注意采用杂散光控制中的最佳实践或者“第一规则”，可能能够提升系统的性能。但是，系统的全面提升，通过基于建模的方法能最好地实现，基于建模的方法能够提供必要的工具来理解系统性能表现和系统改动实验。使用基于模型的方法能够得到量化的系统性能表现，然后最先消除最严重的杂散光问题。当这些问题的解决方法已经找到，其它消除杂散光的方法自动就显现出来，可以依次处理。杂散光消除和系统性能的提高，值得使用软件工具和这里提供的方法来认真地解决，不管是在对于设计的初始阶段，还是对于成熟的使用中的设备。
5. 参考文献
1. D. W. Bergener, S. M. Pompea, D. F. Shepard, and R.P. Breault, "Stray Light Rejection Performance of SIRTF: A Comparison", Proceedings ofthe SPIE: Stray RadiationlV., 511 (1984) 64.
2. M. Pompea, J. E. Mentzell, and W. E. Siegmund, "AStray Light Analysis ofthe Sloan Digital Sky Survey Telescope", Proceedings ofthe SPIE: Stray Light IV,1753 (1993).
3. S. M. Pompea, "The Management of Stray RadiationIssues in Space Optical Systems", Space Science Reviews, 74: 181-193, (1995).
4. S. M. Pompea, "Stray Radiation Issues inAstronomical Systems with Adaptive Optics", Adaptive
Optics for Astronomy, Kiuwer Academic Publishers,1995.
5. S. M. Pompea, "Advances in the Stray Light Analysis of Astronomical Telescope Systems", Proceedings of the SPIE: Optical Telescopes of Today and Tomorrow: Following in the Direction of Tycho Brahe, A.Arneberg, Editor, 2871, 193-195, (1997).
6. McCall, R. L. Sinclair, S. M. Pompea, and R. P.Breault, "Spectrally Selective Surfaces for Ground and Space-Based Instrumentation: Support for a ResourceBase",Proceedings ofthe SPIE: Space Astronomical Telescopes andlnstruments II, 1945 (1993).
7. H. C. P. McCall, S. M. Pompea, R. P. Breault, and N. L. Regens, "Reviews ofBlack Surfaces",
Proceedings ofthe SPIE: StrayLightlV, 1753 (1993). Reprinted in SelectedPapers on Cryogenic Optical Systems, Gerald R. Pruitt, Editor, SPIE Milestone Series,1994.
8. S. M. Pompea and R. P. Breault, [Invited chapter]"Optical Black Surfaces", in Handbook of Optics, 2nd edition, Optical Society of America, 2000.
9. Spyak, P., Wolfe, W., "Scatter from particulatecontaminated mirrors. part 4: properties of scatter from dust for visible to far-infrared wavelengths", Optical Engineering, Vol. 31, No. 8, August 1992, pp.1775-1784.
注释：
FRED Optimum 是一套由Photon Engineering所开发出来的光学工程仿真软件，作为光机一体化的开发平台，可以用在光学设计过程中的每一个环节，包括最初的概念验证，整合光学设计和机械设计，对虚拟原型进行全面分析，对模型参数进行快速公差分析和优化。它的显示窗口为3D实体显示工作平台，具备快速的光线追迹功能，并且可以同时允许32核CPU进行多线程运算。
功能优势：
多软件接口，可导入其他光学软件（Zemax、CodeV、OSLO、ASAP）进行整个光机系统性能评价，包含光线路径、MTF、光程差、杂散光路径、鬼像、PST与关键被照面、衍射、冷反射、红外热成像分析。
CAD导入无破损，可以导入CAD 模型并修改其参数和光学性质。
整机装配、pick up解、公差与灵敏度分析。
真实三维模型渲染和实时显示窗口，可以直观快速的找到光机系统中尺寸不匹配常见问题。
可分析光学系统的三阶像差、波像差、振幅、相位等光信息。
具有序列与非序列光线追迹能力，光线追迹数量数没有限制。
可多达32核CPU的多线程运算能力。
拥有内置混合优化功能，拥有fractional weighting功能以链接变量，可进行局部和全局优化，可内建或从CAD导入的NURB表面进行优化，可大大减轻照明等领域的设计中繁重的工作量。
支持VB脚本编程，包含非常多的命令语言。可支持创建和修改几何模型、光源、镀膜、材料、散射模型以及进行光线追迹和计算分析，实现功能扩展。
14+BSDF散射模型，可用来仿真机械元件的表面散射，每个元件可赋予多个散射模型，所有的这些散射模型混合可形成成千上万的散射模型，并可模拟透镜表面粗糙度。
拥有多种体散射模型，并支持脚本自定义散射模型，支持荧光粉、光学元件内部缺陷的散射模型等。
支持IES TM-27-14 XML光谱文件直接导入。
FRED可以仿真同调及绕射光学系统，使用相对简单但是有效的光线追迹的扩展方法，一般称为高斯光束分解。任何复杂的光场可以分解为高斯光束，这个方法允许我们可以处理相干光、偏振态，如高斯光源、相干性、光纤耦合分析，使光源更符合实际情况。可与FDTD Solutions 的矢量场数据交换，来处理宏光学系统和微结构光学。
COM服务器/客户端支持与Matlab Excel 等程序相互调用。
模拟太阳光在不同位置、不同时间以及一系列环境因素如大气气溶胶厚度、大气可降水量、表面压强等对接受面照度影响。
无级次限制的衍射光栅效率计算。
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