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Modeling of micro cat's eye retroreflectors using a matrix-based three-dimensional ray tracing technique

机译：使用基于矩阵的三维射线追踪技术对微型猫眼后向反射器建模

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摘要

In this paper we develop a three-dimensional (3D) ray tracing tool based on the ABCD ray transfer matrices. With symmetric optical components and under paraxial approximation, two sets of 2 × 2 ABCD matrices, each for a two-dimensional subspace, can be used to describe the 3D ray propagation completely. Compared to commercial ray-tracing software packages, our tool requires no tedious drawing, and the results for various conditions, such as different device dimensions and incident angles, can be easily obtained by simply changing the parameter values used for the calculation. We have employed this matrix-based 3D ray tracing tool to model cat's eye retroreflectors. The cat's eye performance, including the retroreflection efficiency, acceptance angle (i.e., field of view), and beam divergence and deviation, is fully studied. The application of this 3D ray tracing technique can be further extended to other optical components.
机译：在本文中，我们基于ABCD射线传输矩阵开发了三维（3D）射线跟踪工具。借助对称的光学组件并在近轴近似下，可以使用两组2×2 ABCD矩阵（每个用于二维子空间）来完全描述3D射线的传播。与商业射线跟踪软件包相比，我们的工具不需要繁琐的绘图，并且只需更改用于计算的参数值，即可轻松获得各种条件的结果，例如不同的设备尺寸和入射角。我们已经使用了这种基于矩阵的3D光线跟踪工具来对猫眼后向反射器进行建模。充分研究了猫眼的性能，包括回射效率，接受角（即视场）以及光束发散和偏差。这种3D射线跟踪技术的应用可以进一步扩展到其他光学组件。

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