-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2025-04-02
- 在线时间1761小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
FRED是一套由美国Photon Engineering公司所开发出的光学工程仿真软件。 *zVLy^L_8 +5t
bK 作为光机一体化的开发平台,可以用在光学设计过程中的每一个环节,包括最初的概念验证,整合光学设计和机械设计,对虚拟原型进行全面分析,对模型参数进行快速公差分析和优化,以及将供应商的目录集成到软件中以供加工和系统调试。它的显示窗口为3D实体显示工作平台,具备快速的光线追迹功能,并且可以同时允许63核CPU进行多线程运算及支持多节点分布式计算。 <k\H`P =1
BNCKT< FRED共有三个版本:FRED Standard拥有软件基本功能;FRED Optimum除了有Standard版本所有功能外,还具备优化功能和分布式计算的功能,计算速度更快;FRED MPC除了有Optimum版本所有的功能外,还能利用GPU进行计算,其计算速度是其他两个版本的100倍! oAZF3h]po #;"D)C 0+<eRR9- 应用领域 KW|\)83$ FRED 运用的领域非常广泛,只要是几何光学可分析的系统皆可使用 FRED 来分析、模拟。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。 p;u 1{ 功能特性 xBRh!w 序列与非序列光线追迹 'LbeL1ca 全面透析光机系统设计 A6NxM8ybn+ 照明与非成像系统设计 Gkv~e?Kc~^ 杂散光与鬼像分析 pPyvR;NJ 相干光束传播模拟 7{An@hNh 成像系统设计和实际场景渲染 =0PRAc 自发热辐射分析 ?)'
2l6 公差分析与系统调试 { 8f+h "7yNKO;W FRED主要功能 )b&-3$? 可进行PSF、MTF、点列图、三阶像差、光程差、杂散光路径、重点采样、鬼像、PST与关键被照面、衍射、冷反射、红外热成像分析。 W[>iJJwz 真实三维模型渲染和实时显示窗口,可以直观快速的找到整机装配中不匹配等常见问题。 *K,hrpYR 可分析光学系统的三阶像差、波像差、振幅、相位、能量等光信息。 Z<ajET`) 具有快速的序列与非序列光线追迹能力,光线追迹数量数没有限制。 IObx^N_K 可支持63核CPU的多线程运算能力,并支持分布式计算。 )W1(tEq59 拥有内置混合优化功能,拥有fractional weighting、Pickup功能以链接变量,可进行局部和伪全局优化,可内建或从CAD导入的NURB表面进行优化,可大大减轻照明等领域的设计中繁重的工作量,支持多重结构的优化。 JS/M~8+Et 支持VB脚本编程,包含非常多的命令语言。可支持创建和修改几何模型、光源、镀膜、材料、散射模型以及进行光线追迹和计算分析,实现功能扩展。 @1qdd~B} 14+BSDF散射模型,可用来仿真机械元件的表面散射,每个元件可赋予多个散射模型,所有的这些散射模型混合可形成成千上万的散射模型,支持散射数据的导入和拟合,并可模拟透镜表面粗糙度。 Jh43)#G- 无级次限制的衍射光栅效率计算。 !0ce kSesr 用数字化取样工具可提取散射、材料、模型、膜层、光谱的数据信息 l 70,Jo?78 拥有多种体散射模型,并支持脚本自定义散射模型,支持荧光粉、光学元件内部缺陷的散射模型等。 &v$,pg%-: 具有高斯、黑体、采样三种光源光谱类型,支持IES TM-27-14 XML、TXT、DAT光谱文件直接导入与光谱合并操作,可直接创建CIEX,Y,Z,明视与暗视光谱。 { eEC:[ FRED使用高斯分解技术仿真相干及衍射光学系统,任何复杂的光场可以分解为高斯光束,这个方法允许我们可以处理相干光、偏振态,如高斯光源、相干性、光纤耦合分析,使光源更符合实际情况,并可以模拟部分相干光。 *!g 24 多软件接口,可导入其他光学软件(Zemax、CodeV、OSLO、ASAP)进行整个光机系统性能评价,可直接导入著名的薄膜设计软件Essential Macleod、Optilayer设计数据。 (rr}Pv%yb 可以导入CAD 模型并修改其参数和光学性质,并且导入无破损。 w!WRa8C 可与FDTD Solutions 的矢量场数据交换,来处理宏光学系统和微结构光学。 /}w#Jk4pD COM服务器/客户端支持与Matlab、Excel、C++、VB、C# 等程序相互调用。 zUs~V`0 使用“Bird Simple Spectral Model”模拟太阳光在不同位置、不同时间以及一系列环境因素如大气气溶胶厚度、大气可降水量、表面压强等对接受面照度影响。 4O`6h)!NQ 支持实时的动态结果可视化 bR`rT4.F 分析面支持平面与三种非平面(球面、柱面、圆锥面)的数据分析。 LZM,QQ ]am~aJ|L
?h!t$QQ!M 应用举例 &:c:9w T~%H%O(F 光机系统设计 d/B'[Ur ?C
&x/2lt FRED可以在它的3D窗口中添加各种光学元件,如透镜/棱镜/偏振片/分光镜等,光源可选类型丰富。不仅如此,除了光学系统的建模,用户甚至可以将机械系统一并整合到FRED中来,并对其光学特性进行针对性的分析和计算,非常接近于真实的系统。 3ar=1_Ar ?0rOcaTY
s) Cpi kDzj%sm! 如下图所示是马克苏托夫望远镜系统,其设计原理为折反射望远镜(面镜-透镜),设计目的为设计原理为折反射望远镜(面镜-透镜),设计目的为减少离轴的像差,如彗形像差等。 =2
&hQd
该系统中的光学元件包括:弯月校正镜、主反射镜、次反射镜、对角棱镜、普罗素目镜等。 g ?afX1Sg 2yN%~C?$ a`H\-G 照明和非成像系统 FXx.$W 5M%,N-P^ 可以对光源反射罩或组合透镜的面型进行优化,使得能够在分析面上得到所需的照度分布,而且FRED可以生成照度分布图,便于直观的了解。另外,FRED还可以导入光源的光线文件,生成光线分布列表,快速建立自定义光源。 >dpbCPJ9[ |l|_dn 反射罩的设计和优化 +
<Z+-
[kbC'Eh* 左图是一个弧光灯的光线追迹效果,其反射罩面型为抛物线型。反射罩面型定义完成后,可以针对所需的度量量设置变量、评价函数、优化方法等,对反射罩的面型、位置等参数进行优化。下图所示的是优化前后探测面的照度分布。 D@8jGcz62 VpkD'< |