[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。 My`%gP~%g  
I3x}F$^  
M7>\Qk  
应用领域 +tN-X'u##  
`A^} X  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]FRED 应用领域非常广泛，只要是几何光学可分析的系统皆可使用 FRED 来分析、模拟。常见的应用领域为：照明系统、导光管、投影系统、激光、干涉、杂散光、鬼影分析、生物医学、其它光学系统原型之系统设计等等，无论是简易或是复杂的成像与非成像系统结构，FRED都可以准确的建构及分析。 99:L#0!.W  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] ::`j@ ]  
3z#;0n
}  
Mk9kGP%  
功能特色 O46/[{p+8  
P%lLKSA  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•全面透析光机系统设计 M1M]]fT0ME  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•照明与非成像系统设计 DJW1kR  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•杂散光与鬼像分析 PYf`a`dH  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•相干光束传播模拟 M:SxAo-D2  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•自发热辐射分析 KE3v3g<  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•公差分析与系统调试 WE7l[<b  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•显卡快速光线追迹 >lW*%{|b$^  
T:&+#0<  
rN~`4mZ  
技术指标 -ur]k]R  
~<U3KB  
[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。 h5gXYmk  
[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。 o%5bg(  
[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。 /YbL{G )j}  
[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。 6J*`<k/S  
[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。 >?'FH +2K  
[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。 HW G~m:km  
[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。 I{PN6bn{>  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]8)支持VB脚本编程，实现二次功能扩展。 RVsNr rZ  
[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。 O?WaMfS[1  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]10)可以导入导出CAD结构，导入无破损。 l!=WqIZ  
[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。 \}=b/FL=U  
[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。 %E\%nTV  
[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。 &B4U
)  
[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。 aVYUk7_<  
[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。 \d+HYLAJn  
F%d"gF
0qu  
#c>MUC(?s:  
FRED版本的对比 9-^p23.@[j  
ka3Z5  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 20qVzXi  

FRED 标准版	FRED 优化版	FRED高速版
}(K6 YL   功能特色： ;" *`   ①用于模型渲染、构建和验证的 3D 图形界面 d"UW38K{   ②从ZEMAX、CODE V和 OSLO导入镜头 iL, XBoE   ③CAD导入/导出（IGES、STEP、 OBJ） RX1{?*r]Z   ④提供最新的供应商目录 @;}H<&"   ⑤非序列和序列光线追迹 1znV>PO!   ⑥相干光传输 ,9qB}HG   ⑦最多可达17个CPU线程计算	0?xiGSZV   包括 FRED 标准版 功能之外，还包括： ["<(\v9P)   ①多变量优化能力 36a~!   ②参数灵敏度分析 %6'D!H?d   ③系统配置管理器 =7Vl{>*1N   ④参数拾取 Zg&\K~OC   ⑤分布式计算 zYdtQ jv   ⑥多达 127 个 CPU 线程上的多线程计算	I)6Sbt JV^   包括 FRED 标准版和 FRED 优化版功能之外，还包括： ef;L|b%pp   ①光线追迹速度提高 150 倍 :(`>bY   ②支持 GPU的大规模并行计算 `Qf :PX3   ③随 GPU数量进行线性扩展 *h:EE6|   ④使用 GPU光线追迹和分析进行分布式计算 S\5k'ifh   ⑤3D 场景光线追迹渲染

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] 0Zh _Q  
Y0\\(0j64  
Td1ba^J  
精准度对比案例 U]0)$OH5e  
_vV&4>  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]詹姆斯·韦伯太空望远镜杂散光建模（参考文献：Stray light modeling of the James Webb Space Telescope (JWST) Integrated Science Instrument Module (ISIM) QCf
pDE}  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]Scott O. Rohrbach, Ryan G. Irvin, Lenward T. Seals, Dennis L. Skelton. SPIE Optical Engineering + Applications, San Diego, California, 2016） pHB35=p28  
_-J@$d%  
az;jMnPpR5  
电脑配置推荐 %*c|[7Z~V  
N%A`rY}u  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED只运行在Windows上，我们推荐Windows10或Windows11 B"9hQb  
[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。 F}(Q
KO*  
[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）。 @) ZO$h  
[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）。 |p -R9A*>h  
[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。 zWs*kTtA  
}K80G~O2<  
E97+GJ3