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摘要 本章主要講述如何利用FRED優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。要優化的模型是PMMA 導光管，6個變量控制著導光管的形狀，優化評價函數是當前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設定。FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。

將要使用到的模型幾何結構如下圖 系統參數 FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。 本章主要講述如何利用FRED 優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。

摘要 本章主要講述如何利用FRED 優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。要優化的模型是PMMA 導光管，6個變量控制著導光管的形狀，優化評價函數是當前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設定。FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。

同時，非球面鏡參數和影像波前等數值也被列入評分的標準。透鏡參數在光學設計上常使用的最小化Seidel斜向像散的方法可透過在OpticStudio的評價函數中加入ASTI操作數達成目的，此時我們將目標值設為0、加大權重，並且使用單一波長。在縮小遠點球面上最小模糊圈的方面，我們可以透過OpticStudio的預設優化函數和光點半徑標準等功能達成目的。

? 使用“Bird Simple Spectral Model”模擬太陽光在不同位置、不同時間以及一系列環境因素如大氣氣溶膠厚度、大氣可降水量、表面壓強等對接受面照度影響。? 支持實時的動態結果可視化? 分析面支持平面與三種非平面（球面、柱面、圓錐面）的數據分析。

在焦平面上運行一個輻射照度并計算統計值3d.

FRED數字化取樣工具不僅可以取樣光源數據，還可以取樣材料、模型、鍍膜數據、散射數據；2. 在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。

圖6.基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

總結1.FRED數字化取樣工具不僅可以取樣光源數據，還可以取樣材料、模型、鍍膜數據、散射數據；2.在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。

下圖所示的是在一個面上兩種LEDs的可視化照度圖，還有在一個面上用三個LEDs合成的彩色圖像。 還可以使用FRED的數字化工具來輸入用于二向色性的膜層以及在顯示中的顏色過濾器和抗反射膜層。簡單地找到一個膜層的電子圖像（在線目錄中找或者從文件拷貝中創建一個jpg或bmp文件。

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

這使得陣列中透鏡元件表面形狀的定義和優化具有了極大的靈活性。下圖顯示了透鏡陣列1物體，它是由7 x 5個矩形透鏡組成的透鏡陣列，每個矩形透鏡都可以看作一個球面透鏡的矩形區域。其它可以用於該應用程式的物體包括透鏡陣列2物件和六邊形透鏡陣列(Hexagonal Lenslet Array)物件。

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

? 輻射照度分布（功率/單位面積）? 強度分布（功率/單位立體角）? 3D點列圖? 位置點列圖，方向點列圖，偏振點列圖? 亮度，照度? 顏色分析? 標量/矢量場（振幅，相位，實部和虛部系統，波前）? 能量密度（功率/單位體積）? 找到最優焦點? 光纖耦合? 光線表面概述? 光線追跡路徑報告? 雜散光報告 一些分析量例如輻照度

總結 1.FRED數字化取樣工具不僅可以取樣光源數據，還可以取樣材料、模型、鍍膜數據、散射數據； 2.在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇 Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。

作為光通量光源類型的補充，FRED 提供了光通量分析功能，如照度和光強。照度的單位為勒克斯lx（lm/m2）、照度單位（lm/cm2）或英尺燭光（lm/ft2），光照度是輻射通量輻照度（W/m2）的光通量等效量。輻照度和光照度計算使用常規的平面分析面。光強的單位為坎德拉cd（lm/sr），光強度是輻射通量強度（W/sr）的光通量等效量。強度（在極坐標網格上）和光強計算使用方向分析實體。

許多設計過程需要兩種不同的光學理論/算法來分別處理光束在自由空間和微結構中的傳播，而其他一些過程僅使用純光線追跡來達到目標。由於模擬技術發展迅速，因此本文可能沒有涵蓋所有可用方法。如果用戶提供新訊息或有任何要求，請隨時與我們聯繫，我們可以相應地更新本文。

■ 相干場分析顯示標量或極化矢量場的幅度、能量、相位和波前圖。■ 波前計算具有Zernike分解能力的波前分析和繪圖。■ 部分相干性對于特定的應用，可以執行部分相干光源和分析。

FRED 的3D可視化效果和用戶自定義光路的能力，使得這個問題很容易被發現。? 一次散射光 當雜散光源，比如太陽，直接照射到光學系統的時候就會產生單次散射光。部分散射光線經過光學系統之后，會照射到焦平面，我們認為它散射進了視場。而一旦光線散射進了視場，它就變成了雜散光，要想消除這種雜散光，則不可避免地會伴有漸暈現象。所以遮光罩設計的基本目的就是不讓光線照射到系統上。