[推荐]FRED光学工程软件简介 [复制链接]

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]FRED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127核CPU进行多线程运算及支持多节点分布式计算和GPU计算。 ADA}_|O  
T-x}o  
FLIU}doc  
应用领域 #Fkp6`Q$x  
[J55%N;#1  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]FRED 应用领域非常广泛，只要是几何光学可分析的系统皆可使用 FRED 来分析、模拟。常见的应用领域为：照明系统、导光管、投影系统、激光、干涉、杂散光、鬼影分析、生物医学、其它光学系统原型之系统设计等等，无论是简易或是复杂的成像与非成像系统结构，FRED都可以准确的建构及分析。 GQ sE5Vb  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] I~nz~U:ak  
(4/W)L$  
B/Ltb^a  
功能特色 A>)Ced!  
z}Um$'. =  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•全面透析光机系统设计 N(P2Lo{JF  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•照明与非成像系统设计 Z_mQpt|y  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•杂散光与鬼像分析 ,lVQ-qw5  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•相干光束传播模拟 :es=T`("A8  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•自发热辐射分析 .etG>tH  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•公差分析与系统调试 z6|kEc"{  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•显卡快速光线追迹 Ql"~ z^L  
7tne/Yz  
-op)X>  
技术指标 arvKJmD  
H#G3CD2&  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)可进行PSF、MTF、点列图、三阶像差、光程差、杂散光路径、重点采样、鬼像、PST与关键被照面、冷反射、红外热成像分析。 5ka6=R(r  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)可分析光学系统的三阶像差、波像差、振幅、相位、能量等光信息。 6#ktw)e  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)真实三维模型渲染和实时显示窗口，可以直观快速的找到整机装配中不匹配等常见问题。 ;O~%y'  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]4)具有快速的序列与非序列光线追迹能力，光线追迹数量数没有限制。 6NQ`IC  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]5)内置混合优化功能，可进行局部和伪全局优化。 &w:0ad|  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]6)14+BSDF散射模型，可用来仿真机械元件的表面散射，支持散射数据的导入和拟合。 <@c@`K  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]7) 使用高斯分解技术仿真相干及衍射光学系统，可以处理相干光、偏振态，如激光光源、相干、衍射、光纤耦合分析、部分相干光等。 
7Dw.9EQ  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]8)支持VB脚本编程，实现二次功能扩展。 cH707?p/I  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]9)多软件接口，可导入其他光学软件（Zemax、CodeV、OSLO）进行整个光机系统性能评价，可直接导入著名的薄膜设计软件Essential Macleod、Optilayer设计数据。 t ;fJ`.  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]10)可以导入导出CAD结构，导入无破损。 [MD"JW?4B  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]11)拥有GPU显卡追迹计算的能力，可进行上亿条光线的快速追迹。 m%c]+Our`  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]12)可支持127核CPU的多线程运算能力，并支持分布式计算。 qRq4PQ@  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]13)可与FDTD Solutions 的矢量场数据交换，来处理宏光学系统和微结构光学。 Y Azj>c&  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]14)COM服务器/客户端支持与Matlab、VB等程序相互调用。 =Z..&H5i  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]15)拥有多种体散射模型，并支持脚本自定义散射模型，支持荧光粉、光学元件内部缺陷的散射模型等。 B;nIKZ  
*\*]:BIe&v  
a6?t?:~|  
FRED版本的对比 (0Jr<16si$  
\Qq YH^M  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] R_"6E8N  

FRED 标准版	FRED 优化版	FRED高速版
/?a9g>G%N   功能特色： n*Hx"2XF   ①用于模型渲染、构建和验证的 3D 图形界面 QHd|cg   ②从ZEMAX、CODE V和 OSLO导入镜头 !e+Sa{X   ③CAD导入/导出（IGES、STEP、 OBJ） <- R%   ④提供最新的供应商目录 t0Inf [um   ⑤非序列和序列光线追迹 +-rSO"nc   ⑥相干光传输 09i77   ⑦最多可达17个CPU线程计算	B]  Koi1B   包括 FRED 标准版 功能之外，还包括： ]hRs -x   ①多变量优化能力 4L r,}tA   ②参数灵敏度分析 iF_u/#   ③系统配置管理器 TCi0]Y~a   ④参数拾取 =w<iYO   ⑤分布式计算 i_nUyH%b   ⑥多达 127 个 CPU 线程上的多线程计算	iz+,,UH   包括 FRED 标准版和 FRED 优化版功能之外，还包括： 2}_^~8   ①光线追迹速度提高 150 倍 S_s;foT   ②支持 GPU的大规模并行计算 6=x]20   ③随 GPU数量进行线性扩展 [C!m,4   ④使用 GPU光线追迹和分析进行分布式计算 ony;U#^T   ⑤3D 场景光线追迹渲染

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] <~e*YrJ?-  
|w-s{L3@+  
Z/:W.*u  
精准度对比案例 dvglh?7d  
.!'rI7Kz'i  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]詹姆斯·韦伯太空望远镜杂散光建模（参考文献：Stray light modeling of the James Webb Space Telescope (JWST) Integrated Science Instrument Module (ISIM) ~`5[Li:eP  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Scott O. Rohrbach, Ryan G. Irvin, Lenward T. Seals, Dennis L. Skelton. SPIE Optical Engineering + Applications, San Diego, California, 2016） c~d*SDca  
9e&*++vf  
5Gz~,_  
电脑配置推荐 mn(MgJKQ\  
)P|/<>z  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED只运行在Windows上，我们推荐Windows10或Windows11 &m{~4]qWpM  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED 标准版在多达17个线程上执行多线程计算，而FRED 高级版最多支持127个线程。 uL^X$8K;(  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED的许多组件（例如BASIC脚本计算和模型更新）不是多线程的。因此，有一个高速处理器是很有用的。在许多情况下，与较大数量核心数&慢速CPU相比，较低数量核心数&快速CPU的性能更好（例如16核3.2GHz  vs.  24核2.4GHz）。 /q!_f!<q4x  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•我们建议使用16 GB+ RAM，以避免在使用大型光线追迹时可能发生的缓存溢出情况。另外推荐使用固态硬盘（SSD）。 [Uj,, y.wB  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•显卡要求：FREDmpc 需要一个或多个具有计算能力 6.0 或更高版本的本地英伟达 GPU 板，可支持多个并行运行的 GPU 板。 :]* =f].  
=wa5\p/  
Q?'Ax"$D