光學(xué)工程師和結(jié)構(gòu)工程師高度協(xié)同合作的光學(xué)模擬設(shè)計分析軟件TracePro

TracePro是美國Lambda Research公司開發(fā)的一款光學(xué)模擬設(shè)計分析軟件。它是世界上第一款以ACIS內(nèi)核的光學(xué)軟件，歷經(jīng)25年的不斷發(fā)展，已成為全球知名的光學(xué)軟件，并多次榮獲軟件設(shè)計大獎。

它具有相當(dāng)高的準(zhǔn)確性，簡易的操作接口及很短的學(xué)習(xí)曲線。其應(yīng)用涵蓋了當(dāng)今能涉及光學(xué)產(chǎn)業(yè)的眾多領(lǐng)域。

與CAD軟件搭建有效平臺

光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，公差分析和精度等的要求需要光學(xué)工程師和結(jié)構(gòu)工程師高度協(xié)同合作。設(shè)計團(tuán)隊要面對越來越短的研發(fā)周期和更低的研發(fā)預(yù)算。

為了有效管理協(xié)調(diào)合作流程，TracePro不僅要方便光學(xué)工程師使用，同時還要能讓整個設(shè)計流程中其他部門的工程師使用。

圖片來自：張智鴻博士

TracePro對檔案的共享是雙向的。一個復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)模型可以通過不同的CAD軟件如Pro-E、Solidworks，UG,Catia等畫好后，直接讀入TracePro進(jìn)行光學(xué)分析，讀取后的模型是實體的，不僅僅是面和線，從而保證CAD模型的完整性。

TracePro Rayviz For SolidWorks

RayViz 作為SolidWorks 的一個擴(kuò)展插件，不僅可以在SolidWorks 工作環(huán)境中直接定義和保存模型光學(xué)屬性，而且還可以在該CAD 工作環(huán)境中直接進(jìn)行光線追跡。

通過RayViz, 把TracePro 和Solidworks 鏈接了起來，一個模型可以在TracePro 中用于光學(xué)計算和分析，也可以在Solidworks 中進(jìn)行機(jī)械設(shè)計并應(yīng)用光學(xué)屬性。

RayViz 在Soldiworks 中增加光線追跡功能以便于進(jìn)行初步的模型驗證、光線走向和光路分析。該插件界面簡潔，易學(xué)易用，燈具結(jié)構(gòu)工程師也方便快捷掌握，可明顯縮短產(chǎn)品設(shè)計周期20—50%，并提高產(chǎn)品品質(zhì)。

TracePro表面光源生成器

TracePro表面光源生成器工具可以幫助用戶快速精準(zhǔn)的建立表面光源特性，利用該工具讀取制造商提供光源規(guī)格書中的場角和光譜分布。利用這種方式對LED光源的建構(gòu)極為有用。

表面特性生成器-提升散射數(shù)據(jù)模擬的準(zhǔn)確性

在光學(xué)設(shè)計中，物體的表面特性是一個非常重要的環(huán)節(jié)，對它定義的準(zhǔn)確與否直接影響到產(chǎn)品開發(fā)的成本與周期。

TracePro在最新版本7.8.2中發(fā)布的Surface Property Generator(表面特性生成器)可以直觀的描述，光線在一個表面上反射，透射，吸收以及散射的形態(tài)。

通過這個實用工具，用戶可以定義每個部分的比例及散射圖形，同時，在具備已有測量條件的情況下，TracePro支持13種不同設(shè)備或相關(guān)軟件數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與擬合。

無與倫比的分析功能

TracePro除了提供照明設(shè)計中最基本的照度圖/3D照度圖，光強(qiáng)分布圖，亮度圖，配合光線篩選和路徑篩選工具。

入射光列表，光線歷史列表以及光通量報表，可以讓您一目了然的知道光在系統(tǒng)中任意位置的吸收，反射，折射，散射和損失狀況。TracePro提供的分析結(jié)果可以讓您更深層次的了解光線的傳播。

實現(xiàn)符合要求的透鏡和反光杯設(shè)計

不同的照明系統(tǒng)設(shè)計上有不同的要求，如光的空間場角分布，均勻度，強(qiáng)度，以及其它美學(xué)因素。在達(dá)到各種設(shè)計要求的前提下還要考慮到生產(chǎn)制造過程中的可行性及成本的有效控制，這就要求擁有一個高效的，易于上手的并且準(zhǔn)確的軟件去模擬分析。

TracePro，作為一個光學(xué)模擬設(shè)計分析軟件，其準(zhǔn)確性在科學(xué)界已經(jīng)形成一種共識，使得工程師有足夠的自信通過 TracePro 模擬,分析,設(shè)計出符合美觀要求及光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，而無需反復(fù)開模實驗，這樣顯著降低設(shè)計開發(fā)費(fèi)用，有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。

為了符合照明設(shè)計需求和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),常需要對透鏡、反光杯以及光源進(jìn)行設(shè)計與優(yōu)化，即時分析照明系統(tǒng)中的照度與配光曲線。

通過交互式優(yōu)化工具可以籍由追跡部分光線隨預(yù)知設(shè)計的方向。通過專門菜單設(shè)定系統(tǒng)變量,邊界條件,乃至一個或者多個優(yōu)化函數(shù),最終實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。

通過交互式優(yōu)化工具可以顯著加快設(shè)計進(jìn)程，避免將時間浪費(fèi)在無效模型的建立上，它可以讓你憑借一個良好的初始設(shè)計和多個目標(biāo)函數(shù)去實現(xiàn)你需要的諸如最小到最大的光通量，特定的照度，均勻度，配光曲線以及其他特殊的要求。

此外所有這些優(yōu)化的過程全程會被保存下來，為使用者提供詳細(xì)的分析參數(shù)以及優(yōu)化趨勢，便于總結(jié)方便以后產(chǎn)品的設(shè)計優(yōu)化。

網(wǎng)點(diǎn)優(yōu)化器II-輕松處理微結(jié)構(gòu)難題

在光學(xué)產(chǎn)品設(shè)計中往往會應(yīng)用到微結(jié)構(gòu)的建模與優(yōu)化,比如復(fù)眼透鏡的使用,鱗甲反光杯的仿真，以及背光系統(tǒng)的網(wǎng)點(diǎn)設(shè)定。

TracePro 提供的網(wǎng)點(diǎn)優(yōu)化器 II 不僅可以幫助您實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)的快速建立，而且可以根據(jù)優(yōu)化目標(biāo)，對微結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的優(yōu)化。該工具完全滿足用戶自定義網(wǎng)點(diǎn)的形狀，使用的區(qū)域等各種變化，使用戶能按照實際需求優(yōu)化系統(tǒng)。

熒光特性模擬工具

模擬白光LED 熒光發(fā)光機(jī)制可以通過輸入吸收曲線，輻射曲線，摩爾消光系數(shù)，量子效率，摩爾濃度來實現(xiàn)。TracePro 會估算出光學(xué)系統(tǒng)的受激輻射效率，光徑，吸收及透光率。同時還可分析在系統(tǒng)中任意位置的光線分布和熒光效應(yīng)。