矩形探测器物体(Detector Rectangle Object)
矩形探测器物体存储非序列模式光源光线到达探测器物体的能量数据。所得到的数据分布可视为空间或角度域中的非相干光，也可视为空间相干辐照度或相位，或作为点扩散函数的相干辐照度。如果将材料分别设置为"MIRROR"、空白或"ABSORB"，则矩形探测器物体属性可以是反射、透射或吸收。
定义参数包括：
| 参数# | 描述 | 面名称 | 面# |
| 1 | X半宽。以镜头单位表示的x宽。 | 所有面 | 0 |
| 2 | Y半宽。以镜头单位表示的y宽。 | 所有面 | 0 |
| 3 | X像素数。沿x方向的像素数（参阅下面的详述）。 | 所有面 | 0 |
| 4 | Y像素数。沿y方向的像素数（参阅下面的详述）。 | 所有面 | 0 |
参数5-9仅用于定义在实体模型图上显示探测器的方式：
| 参数# | 描述 | 面名称 | 面# |
| 5 | 数据类型：选择0表示非相干辐照度，选择1表示相干辐照度，选择2表示相干相位，选择3表示辐射强度，选择4表示位置空间辐射度，选择5表示角度空间辐射度。选择光度单位之后，则这些选项为光度单位下的等效量。有关选择单位的更多信息，请参阅"分析单位(Analysis Units)"。 | 所有面 | 0 |
| 6 | 颜色：选择0表示灰阶，选择1表示反灰阶，选择2表示伪色，选择3表示反伪色。 | 所有面 | 0 |
| 7 | 平滑度：平滑量。该算法在"探测器查看器(The Detector Viewer)"中进行了介绍。 | 所有面 | 0 |
| 8 | 缩放：选择0表示线性，选择1表示Log-5，选择2表示Log-10，选择3表示Log-15。 | 所有面 | 0 |
| 9 | 图形缩放：选择最大值以归一化要显示的颜色；这对于在多个探测器之间设置共同比例非常有用。 | 所有面 | 0 |
其余参数为：
| 参数# | 描述 | 面名称 | 面# |
| 10 | 仅在前。如果此标记为0，则光线可能在前表面或后表面照射到探测器。如果此标记为1，则忽略来自后面的光线，并错过探测器。在考虑任何材料之前，须应用"仅在前"标记。 例如，带有标记设置为1和镜面材料的探测器将反射来自前面的光线，并忽略来自后面的所有光线。"后"面是朝向局部正z轴的一面。 | 所有面 | 0 |
| 11 | PSF模式波数。如果为0，则相干辐照度显示为每个像素单独检测到的相干数据。这是默认值，也是最合适的选择，如果探测器很大，并且目的是观察远离焦点的光束，例如由干涉仪的两束重叠光束产生的条纹等。如果波数等于波长数，则每个像素的相干数据是入射到探测器上的所有光线的惠更斯积分，从而得到衍射惠更斯点扩展函数。使用PSF模式时，探测器的宽度应该是少数波长，这不仅允许足够的像素分辨率看到衍射结构，而且还会避免在应用于大面积时惠更斯模型固有的混叠伪影。辐照度归一化，使总功率等于探测器上的总非相干功率。只要入射到探测器上的光线覆盖足够宽的角度范围，使在探测器尺寸范围内产生相消干涉，这就能给出准确的结果。如果入射光线差不多都是平行的，那这种归一化就不会给出准确的结果，而且PSF模式不应该用于此目的。如果使用PSF模式并且探测器布置在另一个物体内，例如一块玻璃内，则探测器的"内部"值应该用于指示探测器浸入哪个物体内。 | 所有面 | 0 |
| 12-15 | 最小和最大x和y方向角（以度为单位）。这些设置用于在显示角度空间中的辐射强度或亮度时，控制探测器对探测器上某个角度入射光线的灵敏度。在x和y方向默认设置为-90.0度至+90.0度，这样可以显示照射到探测器的所有光线的角度数据。如果角度范围设置为涵盖一小部分可能入射角，则只为角度空间显示中的辐射强度和辐射度忽略在定义范围之外的角度照射到探测器的光线。 | 所有面 | 0 |
| 16 | 偏振标记。如果此标记为0，则探测器忽略入射光线的偏振，并考虑所有入射光线。如果此标记为1、2或3，则探测器将只考虑分别沿局部X、Y和Z方向偏振的光线的分量，并将沿这些方向的电场的相位作为光程的一部分。如果此标记为4、5或6，则探测器将只考虑分别沿X和Y、X和Z及Y和Z方向偏振的光线的分量，并忽略电场的相位。如果此标记为7、8或9，则探测器将只考虑分别沿局部X、Y和Z方向偏振的光线的分量，并将忽略沿这些方向的电场的相位。 | 所有面 | 0 |
| 17 | 镜像标记。镜像允许探测器利用入射光线的对称性。会将到达探测器的任何光线分成若干部分，并且将光线的每个部分复制到探测器的对称镜像中。如果将镜像标记设置为0，则探测器不使用镜像功能。如果将镜像标记设置为1，则探测器将假设入射光线存在左右对称。如果将镜像标记设置为2，则探测器将假设入射光线存在上下对称。如果将镜像标记设置为3，则将有左右和上下镜像。也可以将镜像标记设置为4、5或6；除了不能按比例缩小光线的强度以节省能量以外，这些值分别类似于1、2和3。例如，使用值1可以将一条1瓦的光线分成两条0.5瓦光线，而使用值4将创建两条1瓦光线。使用的值是否正确，取决于光源生成的光线是否可以按比例缩小去反映对称性，并且只有用户自己可以做出此决定。请注意，如果使用镜像标记，但照度和光学器件实际上不以预期方式对称，则可能会产生错误的数据。 | 所有面 | 0 |
可以通过在非序列模式元件编辑器的探测器查看器上选择探测器，或者在非序列模式的分析(Analysis)菜单中查看任何探测器上存储的信息。探测器查看器还包含用于显示任何之前保存的光线数据库数据的选项。如果光线数据库选择"无"，则将显示探测器上目前存储的数据；否则，将使用选定光线数据库中存储的数据重新生成所显示的图像。如欲了解更多信息，请参阅"探测器查看器(The Detector Viewer)"。对于OpticStudio的32位版本，X或Y像素的最大数为5000；对于OpticStudio的64位版本，X或Y像素的最大数为6000。
为每条射入探测器的光线存储四个数据项：
光线的非相干强度。通过到达相应像素处的光线计数器递增的形式来记录能量。用光线总强度除以像素面积可以得出辐照度（以光通量/面积为单位）。
光线在角度空间中的非相干强度。这种能量的存储方式是：增加与光线在角度空间中击中的像素相对应的计数器。光线强度除以像素所代表的立体角的总和，等于每个立体角的通量强度。
光线的相干虚实振幅。振幅是光线强度的平方根，而相位则由参考光源到空间分布像素中心的总光程长度决定。通过分离光线的虚实两部，可仿真大量光线之间的干扰。如果极化标志为1、2或3，则还将考虑极化效应引起的相位；请参见上面针对参数16的讨论。
有关辐照度、强度和光通量等术语的定义和单位的更多信息，请参阅"分析单位(Analysis Units)"。
关于相干数据计算的注解(Comments on coherent data computations)。
光的传播与干涉通常具有粒子及波的属性。光线可视为是粒子的表示，而衍射干涉（如衍射PSF）则可视为是波的表示。
对于非序列模式分析，OpticStudio使用光线追踪来确定光路和能量分布。OpticStudio计算光线的相位，这允许计算一些干涉和衍射效应。但重要的是，用户要了解模型做出的假设，以及这些假设如何影响结果的准确性。
光线照射探测器时，OpticStudio通过使用照射了参考像素中心的光线的强度和相位来计算电场的虚实两部。然后，针对照射到同一像素的多条光线，对实部和虚部进行求和。OpticStudio也会对每个像素的强度进行求和（振幅平方）。
由于已考虑相位，因此部分光线会对其它光线产生相长干涉，而其它光线将产生相消干涉。这使得OpticStudio能够模拟各种效果，例如干涉仪（剪切或以其它方式）中的条纹，或来自各级的衍射光栅的干涉。但计算相干辐照度会涉及到一些假设。在物理学中，相消干涉是指能量已传播到非光线传播到的其它区域。同样，出现相消干涉时，许多光线的振幅总和的平方会人为、非物理地增加光束的能量。OpticStudio不能确定能量会去何处（或者来自哪里）因此，在不增加假设的前提下无法保证相干辐照度计算中的能量守恒。OpticStudio可以执行两种不同假设中的一种：将探测器上的相干功率归一化，以匹配非相干功率，或使用每个像素的非相干功率，按到达每个像素处相干光线的比例来确定相干功率。使用哪种方法主要看探测器上的像素数量，以及"归一化相干功率"复选框的设置（参见"物体属性对话框"）。
如果探测器只定义了一个像素，或者"归一化相干功率"复选框关闭，则计算每个像素的相干辐照度，方法是将入射到该像素上的每条光线的虚实两部相加，计算这一总和的大小，然后除以该像素上所有入射光线的振幅之和的平方，最后再将该比率与像素上的非相干辐照度相乘。
每条射线n的电场可写成
其中An是振幅，ϕn是相位。
不归一化时，有N条入射光线的像素上的相干辐照度Icoh可写为
其中n从1到N，N是入射到像素上的光线数。
这种方法使得已计算的相关辐照度在零数值和非相干辐照度范围内变化。但在这种情况下无法准确确定真正的相干辐照度，因为在上文所述的相长干涉和相消干涉的情况中，光线模型具有局限性。具体来说，我们不知道该计算过程中损失的能量会传播到哪里。
如果探测器有多个像素，而且"归一化相干功率"复选框处于开启状态，然后可通过光线数据计算相干辐照度，方法是逐像素对振幅的虚实两部进行开方并求和，然后对整个探测器的总相干辐照度进行重新归一化，使其等于入射到探测器上的非相干辐照度。
有了所提供的两种方法，问题自然就出现了：哪种方法正确？如果其中一种方法一直是正确的，那就不需要归一化相干功率（Normalize Coherent Power）开关。一般规则很简单。如果一个或多个光源的所有非相干功率落在同一探测器上，则应开启"归一化相干功率"开关。这是默认设置。例如，两平面波干涉后在整个探测器上出现由许多条纹形成的正弦条纹图样的情况。所有能量都呈现在探测器上，但波前干涉导致能量落在暗条纹上的光线需要重新定向到同一探测器上相邻的明亮条纹处。相反，当两束完全平行的光束相遇后，会产生一条明亮或黑暗（或介于两者之间）的条纹，此时应关闭"归一化相干功率"开关。在这种情况下，设置一个干涉仪，在一个探测器上产生一条暗条纹，在另一个探测器上产生一条亮条纹：从物理上讲，能量永远不会沿着暗路径传播，但光线无法事先知道这一点。请注意，在这种情况下（即使是使用推荐的设置），明亮的条纹不仅将只显示一半的实际功率 - 光线无法产生功率，而且相干功率计算仍然限制在非相干能量之上。从物理上讲，在暗边缘损失的能量会导向亮边缘，而且同样，光线也无法确定这一点。可能在某些情况下，这两种相干功率计算方法都无法获得正确的结果。这些情况完全超出了光线模型的范围，OpticStudio不应该用于针对这些系统的物理光学执行重要分析。
一定要知道，OpticStudio认为所有的光源都是相互相干的，并且对于在光线的起始坐标位置为零的光线相位而言，无论在哪里，都是如此。这通常限制了干涉分析对单波长光源的有效性。多波长光源不能正确建模用于相干分析，因为所有的光线，无论其波长如何，都是相干求和的。可以定义光线的初始相位和光源的相干长度。参见"相干长度建模"和"光源选项卡"。
关于探测器矩形角分形的注解
为了将能量分成角度空间像素，OpticStudio从极坐标计算X和Y角度。极坐标定义如下：
光线的径向角相对于物体的局部z轴进行测量，然后投射到物体的局部XY平面上，以计算X角和Y角。X角和Y角的计算，以度为单位，如下图所示：
其中，l、m、n为入射光线相对于探测器局部坐标的方向余弦。
注意，这些角度与在其它情况下使用的笛卡尔XZ和YZ角度略有不同，特别是在使用复合倾斜时。参见"场角和场高"，了解笛卡尔角方法的示例。
关于矩形探测器像素编号的注解
对于矩形探测器，像素从1（矩形的左下角(-x,-y)开始编号。像素编号首先沿+x方向增加，然后在+y方向上移一行，最后再从-x边缘重新开始。对于具有nx×ny像素的探测器，在底部行的像素编号从1增加至nx，然后在底部上方作为下一行，像素编号从nx+1增加至2nx，直至到达右上角(+x,+y)的最后一个像素（编号为nx*ny）。说明像素编号的另一种方法是x折射率变化最快，然后y折射率其次。
例如，9 × 9像素的探测器编号如下:
关于像素插值的注解
参见"物体属性>类型"选项卡下的"像素插值"。
使用LightningTrace
LightningTrace只能用于查看该探测器上的非相干辐照度分布（由探测器数据类型的"非相干辐照度"和"位置空间辐照度"选项给出），不能用于查看相干辐照度或强度。使用LightningTrace时，只可通过极探测器物体来获得强度分布（参阅"极探测器物体(Detector Polar Object)"）。LightningTrace不考虑偏振（因此对于参数16，将不使用偏振标记），且不可利用入射光线的对称性（因此对于参数17，将不使用镜像标记）。Lightning- Trace使用的插值算法不依赖于在物体属性(Object Properties)对话框类型(Type)选项卡下的"使用像素插值(Use Pixel Interpolation)"选项，因此该选项不会对LightningTrace结果产生任何影响。
关于参数偏振标记
当光线到达矩形探测器时，我们根据光线的光路计算几何相位，光路是传播距离乘以每一段的折射率，以及一些特殊组件（如光栅）添加的额外相位。在计算相干辐照度结果时，我们将使用强度和该几何相位进行干涉计算。
然而，当在光线跟踪对话框中勾选"使用偏振"时，OpticStudio中的每条光线还有电场数据。参数极化不为0时，我们将用电场的数据代替强度和相位。下表显示了在不同的设置下如何考虑光线和相位的强度。
| 偏振 | 幅值 | 相位 |
| 0 | Sqrt（光线强度） | 几何相 |
| 1 | |Ex| | Arg(Ex) |
| 2 | |Ey| | Arg(Ey) |
| 3 | |Ez| | Arg(Ez) |
| 4 | |Ex+Ey| | 几何相 |
| 5 | |Ex+Ez| | 几何相 |
| 6 | |Ey+Ez| | 几何相 |
| 7 | |Ex| | 几何相 |
| 8 | |Ex| | 几何相 |
| 9 | |Ex| | 几何相 |
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