随着现代光学技术的发展和应用领域的不断扩展，成像光学系统的仿真与设计变得越来越复杂。设计人员在分析、优化成像质量时，除了需要对固有的像差进行修正，还越来越多地需要考虑如何消除不希望在像平面出现的光线，我们将这类光线称为杂散光（stray light）。
对于成像系统，杂散光根据成因可分为以下三类：
根据表现形式可分为两类：
杂散光分析一直以来是国内外光学设计方向研究中的重点问题。杂散光分析领域比较权威的一本参考书是由 Eric. C. Fest 编著的《Stray Light: Analysis and Control》[1]，国内亦有于清华老师所译本书的译本《杂散光抑制设计与分析》[2]，其中对杂散光产生和抑制的基础理论进行了详细的分析，并给出了总结性的杂散光抑制方法：
近年来非成像光学设计方向的发展迅速，相应地需要对杂散光的定义进行补充，从广义上来讲，对于成像光学系统，所有预期之外到达像面的光线都可以称为杂散光，对于非成像光学系统，所有形成预期之外的像或光斑分布也都可以称为杂散光。使用仿真软件对杂散光进行分析，需要从具体的应用需求出发，理解软件中每项设置的具体意义，对追迹得到的光线数据进行正确的筛选，才能得到与实际相符的结果。从仿真软件开发角度来讲，要做好杂散光分析的软件功能，不仅需要能够对复杂的材料、表面属性、几何建模以及光源模型的属性进行恰当的定义与详细的表征，更重要的是对计算结果数据根据应用领域的具体需求进行分类、统计与生动的可视化结果查看，以帮助设计人员提高理解和分析的效率，预测并解决潜在的问题。
本专题通过光学系统仿真软件对各类需要进行杂散光分析的光学系统进行仿真，主要包括各类光学元件的构建、物理模型参数设置、计算仿真和结果分析；旨在使软件使用者能够快速掌握软件的使用方法，通过仿真理解不同应用领域对杂散光抑制的要求，为设计人员提供专业、好用的仿真工具，为我国光学设计赶超世界水平做出贡献。
本专题采用 RAYZEN 光学系统仿真软件对各类需要进行杂散光分析的光学系统进行仿真。RAYZEN 基于低差异序列蒙特卡洛、非序列正向光线追迹与快速求交算法，通过分析光学元件表面的形貌、光学属性以及内部的材料性质对光线在复杂光学系统中的传播路径、折射、反射、散射等行为产生的作用和影响，可以广泛用于成像系统杂散光分析，照明系统光照分布、以及集光、导光系统中光能的传输与提取等应用方向的仿真与设计。在将来，有望成为成像和非成像光学设计、光电子元器件、光子系统集成、显示面板以及光学薄膜等研发领域不可或缺的工具。
1）库克三片式镜头
本专题对使用 RAYZEN 软件对光学系统进行杂散光分析的方法进行介绍。RAYZEN 目前可以对完整光线追迹的结果进行光学路径进行分类与统计。待实现支持按特定元件、表面、光学属性、区域、角度范围等条件的筛选功能，以及完善的可视化交互后，将进一步完善杂散光分析功能专题的案例建设，为广大仿真设计人员提供详细的软件操作说明与结果分析。
[1] Fest E C .Stray light analysis and control[J].[2023-09-25].DOI:10.1117/3.1000980.
[2] 于清华，俞侃，刘祥彪. 杂散光抑制设计与分析[M]. 武汉：华中科技大学出版社，2019.