近軸光線追跡理論在許多成像光學輔助軟件中使用，例如OS2 LO、ZEMAX等等，當照明光學系統口徑不超出近軸區域的范圍時，該方法對整個照明光學系統的分析和評價是準確的 精確光線追跡能夠準確地進行光線追跡，由于計算機編程難以實現，因此使用面得到了一定的限制。矢量法光線追跡在進行三維矢量追跡中非常實用，在超出近軸區域所定義的范圍時也能準確追跡。因此追跡到照明平面的光線是最真實的。

　　矢量法光線追跡理論采用X軸與光軸重合、坐標原點在球面頂點并以XO Y坐標面為子午面的右手坐標系。 　　入射光線的幾何位置采用兩個向量表示：一個是表示向量光線上某一點P的位置向量P；另一個是沿光線進行方向的單位向量Q，P點一般為光線在球面上的投射點，每一個向量都用它們在三個坐標軸上的分量來表示：推導光路計算向量公式的過程，大致分為三個步驟：1）根據入射光線的位置和方向求出光線在折射面上的投射點P 1；2）求出投射點處的法線方向；3）根據入射光線的方向和法線方向，利用折射定律求出折射光線的方向。

　　基于Monte Carlo隨機理論的光照度計算常用的照明光學系統的光照度分布計算方法有以下幾種：光線追蹤算法、平方反比定律法、投射立體角法、蒙特卡羅法（Monte Carlo Method）和光通轉移法。本軟件采用了Monte Carlo法，目前國外成熟的照明設計軟件Light Tools和TracePro都是采用了該方法來進行光照度分布計算。

　　3運用線性同余組合發生器進行改進線性同余法的優點是計算量少、速度快，缺點是在逐次調用中產生的隨機數是序列相關的。為了將這個相關性降低到最低限度，本設計采用了線性同余組合發生器。

　　把多個獨立的隨機數發生器組合起來，可以得到周期更長、統計性質更優的隨機數，這種方法就稱為線性同余組合發生器。它是以一個線性同余組合發生器的隨機數列為基礎，再用另外一個線性同余組合發生器對該隨機數列進行重新排列，得到新的數列作為實際使用的隨機數。本文用構造的發生器產生隨機數“攪亂”Visual Basic（本軟件采用了Visual Basic編程語言）中Rn 函數產生的隨機數，可以得到很好的效果，該算法的步驟如下1）先用Rnd（）函數對組合發生器的隨機數緩沖數組U（U 1，U 2，U k）進行初始化；2）再用構造隨機數發生器產生< 1，k >區間上均勻分布的隨機整數I；3）令r n = U I，n從1開始；4）從Rnd（）函數再產生一個隨機數，替代剛才被選中的U I元素；5）重復2）～4），得到組合隨機數列r n，即為組合發生器產生的序列。

　　組合發生器在保持隨機數列均勻性，甚至是有所提高均勻性的同時，大大提高了所得隨機數列的獨立性，由此可見所得組合發生器具有很好的統計性質，符合設計的要求。

　　實驗分析及結果以溶液濃度在線檢測儀的照明光路為例，運用該軟件進行分析。在照明光路中，引用了照明集光鏡和聚光鏡，其中的微調光軸平板是為了調整照明光路與成像光路的光軸，使其兩者位于同一光軸上。該照明光路的參數如所示。

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