[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。 x\oSD1t,  
hHZ'*,9 y  
@N]]Cf>x  
应用领域 U!(es0rX  
>Ptu-*  
[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。 ]h,iyWSs  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] &->ngzg  
k{H7+;_  
1|m%xX,[  
功能特色 _+.JTk  
MdN0 Y@Ll  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•全面透析光机系统设计 3W%j^nM  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•照明与非成像系统设计 '50}QY_R.  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•杂散光与鬼像分析 ]t
zF Ob  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•相干光束传播模拟 %>$Puy\U  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•自发热辐射分析 9s1^hW2%Q  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•公差分析与系统调试 FA+"t^q  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•显卡快速光线追迹 TbaZFLr  
d8iq9AP\o  
<PiO %w{  
技术指标 ]6F\a= J  
{PR "}x  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)可进行PSF、MTF、点列图、三阶像差、光程差、杂散光路径、重点采样、鬼像、PST与关键被照面、冷反射、红外热成像分析。 .)SR3?  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)可分析光学系统的三阶像差、波像差、振幅、相位、能量等光信息。 '4SDAa2f  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)真实三维模型渲染和实时显示窗口，可以直观快速的找到整机装配中不匹配等常见问题。 l6L?jiTl_  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]4)具有快速的序列与非序列光线追迹能力，光线追迹数量数没有限制。 3I(;c ,S  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]5)内置混合优化功能，可进行局部和伪全局优化。 #IJeq0TVB  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]6)14+BSDF散射模型，可用来仿真机械元件的表面散射，支持散射数据的导入和拟合。 A$]s{`  
[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。 jwUX?`6jX  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]8)支持VB脚本编程，实现二次功能扩展。 X`1R&K;z^  
[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。 Y2;2Exp^  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]10)可以导入导出CAD结构，导入无破损。 p!5'#\^f  
[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。 L^r & .N\  
[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。 0zE@?.  
[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%eq2%  
[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。 'uE;8.,  
[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。 v`{N0R  
#wo *2(  
J!2j]?D/e  
FRED版本的对比 >,E^ R`y  
OQ- Hn-H  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] vP=68muD  

FRED 标准版	FRED 优化版	FRED高速版
V$sY3,J7A%   功能特色： & +*OV:[;   ①用于模型渲染、构建和验证的 3D 图形界面 1Qu@pb^   ②从ZEMAX、CODE V和 OSLO导入镜头 7}g4ePYag   ③CAD导入/导出（IGES、STEP、 OBJ） Bp3E)l   ④提供最新的供应商目录 &!OEd]   ⑤非序列和序列光线追迹 |q58XwU `   ⑥相干光传输 L,[Q{:CS   ⑦最多可达17个CPU线程计算	c!_c, vwrn   包括 FRED 标准版 功能之外，还包括： vbVOWX6   ①多变量优化能力 o8Gygi5   ②参数灵敏度分析 Yj#tF}nPC   ③系统配置管理器 ^lAM /    ④参数拾取 }f]Y^>-Ux   ⑤分布式计算 OQ7 `n<I<)   ⑥多达 127 个 CPU 线程上的多线程计算	I#&r5Q   包括 FRED 标准版和 FRED 优化版功能之外，还包括： =E5bM_P<K   ①光线追迹速度提高 150 倍 ]"lB!O~   ②支持 GPU的大规模并行计算 ,wwO0, "y7   ③随 GPU数量进行线性扩展 %IX)+ Lp`   ④使用 GPU光线追迹和分析进行分布式计算 ](A2,F 9(U   ⑤3D 场景光线追迹渲染

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)] xC,x_:R`  
TI8r/P? ]V  
]S%(l,  
精准度对比案例 Zym6btc  
z -!w
/Bv@  
[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) 0]kKF<s  
[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） #3QPcoxa  
z@i4  
d<6F'F^w.7  
电脑配置推荐 d51'[?(  
&cSVOsi  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED只运行在Windows上，我们推荐Windows10或Windows11 /\c'kMAW!  
[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。 L%T(H<G  
[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）。 @M]_],  
[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）。 >%k6k1CZ  
[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。 p
 1'l D  
]7O<|8n!d  
D&"D[|@