The Good, The Bad and The Caustic Rays - Differentielles Raytracing zur effizienten Simulation von Beleuchtungssystemen mit inkohärenter Strahlung

Die zuverlässige Bestimmung der Intensitätsverteilung ist für die Simulation von Beleuchtungssystemen mit inkohärenter Strahlung von elementarer Bedeutung. Differentielles Raytracing, das neben den bekannten Strahlparametern auch die Ausbreitung der lokalen Wellenfront durch das System untersucht, überzeugt durch eine essentielle Verringerung der Rechenzeit bzw. Reduzierung des Rauschens im Vergleich zum bekannten Monte-Carlo Verfahren, das nur im Grenzfall genügend vieler Strahlen ein Referenzergebnis im Rahmen der geometrisch optischen Betrachtung liefert und somit für Beleuchtungssysteme ineffizient ist. Schnelle Algorithmen detektieren die kaustischen Strahlen im System, und berücksichtigen diese bei der Approximation der Intensitätsverteilung in der Zielebene. Mit Hilfe des differentiellen Raytracings ist es möglich, Intensitätsverteilungen in optischen Systemen, die Mikrolinsenarrays enthalten, schnell und effizient zu simulieren.