[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。 ( E0be.  
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应用领域 ^ 5UIbA(  
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[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。 k|g~xmI;  
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功能特色 G_X'd  
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•全面透析光机系统设计 U`:$1*(`  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•照明与非成像系统设计 
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•杂散光与鬼像分析 p'_*>%4~  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•相干光束传播模拟 #^eviF8  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•自发热辐射分析 Jj([O2Eq$  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•公差分析与系统调试 \a}%/_M\  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•显卡快速光线追迹 %+`$Lb?{  
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技术指标 k.rZj|7 L  
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]1)可进行PSF、MTF、点列图、三阶像差、光程差、杂散光路径、重点采样、鬼像、PST与关键被照面、冷反射、红外热成像分析。 z?+N3p9  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]2)可分析光学系统的三阶像差、波像差、振幅、相位、能量等光信息。 *%Q!22?6F  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]3)真实三维模型渲染和实时显示窗口，可以直观快速的找到整机装配中不匹配等常见问题。 f4:gD*YT  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]4)具有快速的序列与非序列光线追迹能力，光线追迹数量数没有限制。 ^OYar(  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]5)内置混合优化功能，可进行局部和伪全局优化。 \5O4}sm$*  
[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。 4m%_#J{  
[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。 vu1F  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]8)支持VB脚本编程，实现二次功能扩展。 4egq Y0A  
[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。 CFn!P;.!  
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]10)可以导入导出CAD结构，导入无破损。 p+A#t~K  
[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。 S^
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[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。 hPH=.rX  
[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。 ]JtK)9  
[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。 H{9di\xnEm  
[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。 J6|5*|*^  
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FRED版本的对比 Z9TG/C,eo  
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FRED 标准版	FRED 优化版	FRED高速版
M2mte#h   功能特色： ?!8M I,c/   ①用于模型渲染、构建和验证的 3D 图形界面 ] S]F&B M|   ②从ZEMAX、CODE V和 OSLO导入镜头 mZ*!$P:vy"   ③CAD导入/导出（IGES、STEP、 OBJ） |WlWZ8]   ④提供最新的供应商目录 nIKh<ws4z   ⑤非序列和序列光线追迹 fnwtD*``   ⑥相干光传输 pT.iQ J|   ⑦最多可达17个CPU线程计算	BPe5c :z   包括 FRED 标准版 功能之外，还包括： fY$M**/,   ①多变量优化能力 b`fPP{mG   ②参数灵敏度分析 %Qrf ]   ③系统配置管理器 8 <EE4y   ④参数拾取 yw$er?   ⑤分布式计算 7k{C'\m   ⑥多达 127 个 CPU 线程上的多线程计算	-+-@Yq$   包括 FRED 标准版和 FRED 优化版功能之外，还包括： oMM`7 wJw   ①光线追迹速度提高 150 倍 #Huvn4x   ②支持 GPU的大规模并行计算 /Z94<}C6b   ③随 GPU数量进行线性扩展 NVAt-u0LB   ④使用 GPU光线追迹和分析进行分布式计算 JUt 7   ⑤3D 场景光线追迹渲染

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精准度对比案例 T;IaVMFG|d  
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[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) k^:)|
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[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） 
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电脑配置推荐 UR>zL3  
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]•FRED只运行在Windows上，我们推荐Windows10或Windows11 y1GVno  
[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。 FctqE/>}I  
[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）。 y0k*iS e  
[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）。 CkKr@.dV  
[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。 nlOM4fJ(  
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