3. 探测器与接收器：从光子到数据
探测器这东西，说白了就是系统的「眼睛」。没有它，你追再多的光线也是白搭。我刚开始学非序列仿真时，总觉得随便放个探测器就行，结果数据出来完全对不上——后来才发现，探测器类型、像素、采集模式，每一个细节都在影响最终结果。
这一章，咱们就把探测器聊透。
3.1 探测器类型：矩形、圆形、球面
Zemax 里常用的探测器就三种：矩形、圆形、球面。选哪个，取决于你的接收面长什么样。
| 类型 | 适用场景 | 我的经验 |
|---|---|---|
| 矩形探测器 | 平面接收，如 CMOS、屏幕、均匀照明面 | 90% 的场合都用它，简单可靠 |
| 圆形探测器 | 圆形光斑、光纤端面、透镜出瞳 | 注意边缘像素的采样率，容易偏低 |
| 球面探测器 | 全空间辐照度、积分球、生物组织散射 | 我做过一次 LED 全空间配光，球面探测器是唯一选择 |
我个人习惯是：先想清楚接收面是平面还是曲面。平面用矩形，圆形光斑用圆形，全空间分析用球面。别上来就选球面，计算量会大很多。
# X Pixels 和 # Y Pixels 不同值。比如你只关心一维分布，可以把另一维设为 1，省内存。
3.2 像素与分辨率设置
像素设置，是探测器最容易被忽视的坑。我见过有人把像素设成 1024×1024，结果仿真跑了一整天——其实 64×64 就够用了。
分辨率怎么选？记住一个原则：像素尺寸 ≤ 你关心的最小特征尺寸的 1/3。
举个例子：
- 你要看的光斑直径是 1 mm
- 最小特征（比如暗环）宽度约 0.1 mm
- 那像素尺寸至少 ≤ 0.033 mm
- 如果探测器宽度 10 mm，像素数 = 10 / 0.033 ≈ 300
嗯，300 像素就够了，没必要上 1024。
3.3 数据采集模式：相干 vs 非相干
这个选择，直接决定你看到的是「强度」还是「干涉」。很多人搞混，我一开始也吃过亏。
| 模式 | 物理含义 | 典型应用 |
|---|---|---|
| 非相干 | 各光线能量直接相加，不考虑相位 | 照明、LED、太阳光、均匀光 |
| 相干 | 考虑相位叠加，产生干涉 | 激光、干涉仪、全息、衍射 |
你想想看，如果你用 LED 照明，光线之间没有固定相位关系，用相干模式就是错的——结果会出现虚假的干涉条纹。反过来，激光系统用非相干模式，你会丢失所有干涉信息。
我个人习惯：不确定时先用非相干跑一遍，看个大概；需要精细分析时再切相干。因为相干模式计算量更大，而且对光线数量要求更高。
Coherent Irradiance 查看结果。非相干模式直接看 Irradiance 就行。
3.4 探测器查看器与数据分析
跑完仿真，数据怎么看？Zemax 的探测器查看器（Detector Viewer）功能很强大，但很多人只看了个颜色图就完事了。
我一般会做这几步：
- 看颜色图 —— 先确认光斑形状、位置、有没有异常
- 看剖面图 —— 切一刀，看强度分布曲线
- 看数值 —— 峰值、总功率、均匀性指标
- 导出数据 —— 用文本格式导出，做进一步分析
举个例子，你设计一个均匀照明系统：
- 颜色图看起来挺均匀？别信眼睛
- 看剖面图，计算 均匀度 = (最小值 / 最大值)
- 如果均匀度 > 90%，才算合格
我曾经做过一个投影系统，颜色图看着完美，结果剖面图一拉，边缘掉了一半——颜色图的色阶骗了你。
3.5 知识体系总览
下面这张图，把探测器相关的核心逻辑串起来了。你可以把它当作本章的「地图」。
这张图把探测器类型、像素设置、采集模式、数据分析串成了一条线。你从中心出发，先选类型，再定像素，然后选模式，最后分析数据——每一步都有对应的参数和注意事项。
嗯，探测器这部分，说白了就是「怎么把光线变成可信的数据」。选对类型、设对像素、用对模式，你的仿真结果才有意义。我见过太多人在这上面翻车，希望你能一次走对。