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fred.V7 光线追迹软件

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  • 更新:2010-09-18 09:19:12
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    fred.V7 光线追迹软件
    新一代光学设计仿真软件——FRED
    FRED是美国 Photon Engineering 所出产,由原开发 ASAP 的主要核心工程师所设计研发,并导进 TracePro 的窗口人机接口,与其它同类产品相比,性能更高,模块类型丰富,性价比更具优势。
     
    应用领域:
    FRED 运用的领域范围非常广泛,只要系统可以用几何光学来描述,都可以用它来做分析,常见的应用领域为:照明系统、导光管、投影系统、激光、干涉、杂散光、鬼影分析、生物医学、其它光学系统原型之系统设计等等,无论是简易或是复杂的成像与非成像系统结构, FRED 都可以准确的建构及分析。
     
     
     
     
     
     
     
    软件特点:
     
    1良好的人机操作接口,拥有3D显示效果窗口
    ——FRED的用户友好界面可以让您快速的添加底座,遮挡板和膜层。从商用透镜目录中提取常用的透镜(off-the-shelf lenses)。组织您的系统模型到现实的装配体和子装配体。轻松的将装配体从一个坐标系统中移动到其他坐标系统中。及时地显示使您可以随时精确的看到您的硬件是什么模样。
     
    2处理速度快,且无对象数限制,无光线数限制
    ——用户可以定义无数个面,曲线,非球面或者多项式面,材料,膜层,波长,光源,光线等等,只要您的机器配置允许。然后利用FRED的multi-threaded运算法则通过您计算机中的多处理器快速的得到结果。
     
    3具有更多分析功能
    ——光线信息
    ——近轴分析(高斯光学)
    ——待测量面入射及吸收能量分析
    ——最佳化几何焦点
    ——光纤耦合效率
    ——杂散光报表分析
    ——光斑图
    ——光偏振分析
    ——光照度(lm/m^2、lux)(w/m^2、)
    ——光强度 (lm/sr、cd)(w/sr)
    ——3D能量分布图
    ——相干光系统的光波形分析
    ——CIE
     
     
     
    4兼容度高,CAD档汇入无破面,并支持图形数字曲线建立
    ——不管您想从您喜欢的光学设计软件,或是CAD(IGES,STEP)软件中导入您的设计,还是直接利用FRED软件中简单易用的界面进行建模,您都可以快速的开始实体原型。
     
    应用举例:
     
    激光二极管及光纤耦合系统
    激光二极管案例是利用 FRED 来模拟出二极管输出、传递同调光、光纤耦合效率计算,这个系统包含了激光二极管光源、平行透镜、双歪斜棱镜、聚焦透镜、光纤输入面。
    照明系统-非相干光源及反射罩系统
    FRED 可以仿真所有显示系统的光源,包含了 LED 、 RGB LED 、白炽灯、 HID 氙气灯、氖灯、电弧光、荧光灯。而且可以随你所需要而更改颜色,使你更容易的就可以区别出光线折射、反射的信息。
     
     
    投影机范例
    投影机照明系统之弧光光源光学设计与分析,及成像系统到成像面是分析与设计。而投影机这个系统包含了照明设计、微机电设计、成像设计、极化分析、色彩分析及设计、散射光分析以及光机系统的设计及分析。
     
     
    杂散光计算
    利用 FRED 来建构任何复杂的结构分析,并提供给准确的分析结果,也可以真正的模拟出涂黑漆时,所产生的杂散光效应,看到杂散光形成及其路径,另可以将杂散光的分析结果分类,转成所需的报表或图形格式。
     
    三片式透镜之鬼影分析
    FRED 提供了透镜在真实世界时,所无法避免的现象 - 鬼影,可从透镜设计软件汇入三片式透镜,依需求设定多波长的发光源,也可自行定义光线的序列近轴描光方式,或是定义各透镜表面之光学特性 ( 镀膜 ) ,分析鬼影之不同光线路径、鬼影之照度分析。
     
    干涉量测系统
    同调光 (Coherent) 传递及干涉量测系统的模拟,可以由 FRED 的软件分析出光的传递过程,分光 ( 分出参考光 ) 、以及分析一个同调光的干涉图形,而 FRED 中的光源,也可以设定为高斯光束分布、同调光、极化特性,使光源更符合实际的激光
     
    数组透镜-光照度计算
    在 FRED 可以作非序列式的描光及同调光计算,可明显的表示出 FRED 的分析结果,与真实的系统是一致的。
     
    分光仪
    可利用 FRED 来建构、分析全像光栅分光仪 (Holographic Grating Spectrometer) ,设定出一个多波长的发光源,来进行一个范例的模拟及分析。
    内视镜与导光管
    利用 FRED 的照明设计,来验证医学及显示系统上之导光管,可对光线进行改变方向之特性。
     
     
    FRED Optimum简介
    FRED Optimum是FRED最新版本.它包含了内置的混合优化模块,并且拥有利用当今计算机高性能多核系统来加速光线追迹的能力。
    FRED Optimum的混合优化不同于透镜设计软件的优化。FRED的新混合全面优化运算是非序列性的。允许多重目标,拥有fractional weighting性能以连接变量和利用多种内置优化函数,加上用户自定义scripted优化函数可以应对非常任务。混合运算拥有对在FRED中直接内建的或者从CAD软件中导入的NURBS表面进行全面优化的能力。优化方案给了用户完全控制变量,优化函数和优化运算(1D or Downhill Simplex)以解决艰苦的照明设计问题。
     
    FRED内置优化模块是其他Non-sequential软件绝无仅有的优化功能。这也是FRED软件的重大突破。

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