光學(xué)工程仿真軟件－FRED操作手冊(cè) 全新改版（上） u
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前 言 _vLT!y  
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隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)軟件有了相當(dāng)長(zhǎng)足的進(jìn)步，對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)者而言，不僅要牢固掌握光學(xué)的理論知識(shí)，還要具備熟練的計(jì)算機(jī)操作和光學(xué)軟件的使用能力。光學(xué)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件種類繁多，在非序列光追跡功能方面的表現(xiàn)亦各擅長(zhǎng)。 +;iesULXn  
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FRED 是由美國(guó) Photon Engineering 公司出品的光學(xué)引擎軟件。FRED可視化的人機(jī)接口將可使設(shè)計(jì)者在非常短的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的雛形，并驗(yàn)證方案的準(zhǔn)確性、最大限度地模擬產(chǎn)品的實(shí)際工作情況、為客戶節(jié)約時(shí)間與資金投入。 8=o(nFJw  
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本書系統(tǒng)的概述了FRED基本概念和基本方法，全書共20章節(jié)，分為上下冊(cè)，本書在第一版基礎(chǔ)上，新增并調(diào)整了部分章節(jié)的內(nèi)容，第1章增加了FRED名詞術(shù)語及用戶界面；在2章中新增加了M2高斯光束光源，光源方向類型新增激光二極管光束方向、強(qiáng)度分布的隨機(jī)光線方向和M2激光束方向；第3章新增了孔徑裁剪邏輯操作實(shí)例、16種棱鏡類型、幾何元件基元、布爾運(yùn)算；第4章新增2種曲線類型：跑道曲線、非均勻有理樣條B曲線；第5章新增探測(cè)器實(shí)體及分析面尺寸設(shè)定。第6章新增腳本體散射及光線追跡膠合層；第7章新增三種新的鍍膜類型：取樣、1/4單層、腳本鍍膜；第8章新增5中散射模型：漫反射二項(xiàng)式、漫反射三項(xiàng)式、擴(kuò)展 Harvey Shack散射、腳本散射、擴(kuò)展腳本散射；第9章新增光線追跡菜單命名；第10章為新增內(nèi)容。第13章調(diào)整為表面類型，并新增了：線圈參數(shù)表面、焦點(diǎn)圓錐曲面、多面體表面、QBfs面、QCon面、直紋面、超高斯光束面、透鏡模塊面、表面模塊面；第16章新增優(yōu)化內(nèi)容；第18章新增7個(gè)實(shí)例，包括在散射、LED、雜散光、光纖耦合、衍射元件、腳本教程、卡塞格林望遠(yuǎn)鏡的應(yīng)用。本手冊(cè)可做為初學(xué)者在學(xué)習(xí)FRED的參考書籍。為從事光學(xué)科研、設(shè)計(jì)、教學(xué)的科技人員、工程人員、廣大教師和高等院校有關(guān)專業(yè)的學(xué)生，及相關(guān)學(xué)科的科技工作者，提供一部有實(shí)用價(jià)值的工具書。
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本書中存在的不足之處，敬請(qǐng)讀者不吝指正。   gO%i5  
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目  錄 =l'_*B8  
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第一章 FRED概述 1 'htA! KHF  
1.1 WHAT IS FRED？ 1 {=4:Tgw  
1.2 FRED與傳統(tǒng)軟件之間有什么不同？ 1 ye7&y4v+  
1.3 FRED名詞術(shù)語 2 KR(ftG'  
1.4 FRED用戶界面 7 ']Xx#U N  
第二章 光源 16 MNmQ%R4jRN  
2.1 簡(jiǎn)易光源 16 QGj5\{E_  
2.1.1 簡(jiǎn)易光源的建立 16 64>[pZF8  
2.1.2 復(fù)雜光源(簡(jiǎn)易光源對(duì)話框內(nèi)) 17 f4I9H0d;!  
2.1.3 準(zhǔn)直光源（平面波） 19 {-`
OE  
2.1.4 激光二極管光束（像散高斯） 22 J+gsmP-_  
2.1.5 激光光束（TEM00模式） 24 Ru aJ9
O  
2.1.6 點(diǎn)光源 27 ^JDV4>S\  
2.1.7 M2高斯光束 28 !jq6cND  
2.1.8 相干光 32 64X#:t+  
2.2 復(fù)雜光源 49 2^M+s\p  
2.2.1復(fù)雜光源的創(chuàng)建與編輯 49
&LQab>{*K  
2.2.2創(chuàng)建新的與編輯/查看復(fù)雜光源對(duì)話框 51 FN`kSTm*0!  
2.2.3光源位置類型 51 "FIx^  
2.2.3.1位圖 51 [eP]8G\ W  
2.2.3.2格子平面（創(chuàng)建新的與編輯/查看復(fù)雜光源對(duì)話框） 54 2=M!lB *  
2.2.3.3六角形平面 55 V\hct$ 7Vm  
2.2.3.4 字符串光源 56 s?#lhI  
2.2.3.5光源文件的輸入 58 L^
s;kkB  
2.2.3.6隨機(jī)平面 60 +`3ZH9  
2.2.3.6隨機(jī)字符串 60 EoCwS  
2.2.3.7隨機(jī)表面 62 IEf^.Z
 
2.2.3.8隨機(jī)體積 63 ( +hI
  
2.2.3.9 用戶定義的光線 65 G.e\#_RR?  
2.2.4方向類型 68 vkgL"([_  
2.2.4.1像散焦距 68 Z[bC@y[Wb  
2.2.4.2像散高斯光束 69 S IK{GWX  
2.2.4.3焦點(diǎn)到/來自一點(diǎn) 70 G_mu7w  
2.2.4.4 多光源的角(平面波) 72 IfCqezd  
2.2.4.5 多光源的位置 73 o9\m?~g!E  
2.2.4.6 角度范圍內(nèi)的隨機(jī)方向（光線） 74 J vsB^F.4  
2.2.4.7 球體內(nèi)的隨機(jī)方向（光線） 76 v[3sg2.  
2.2.4.8 單向 77 +[[gU;U"v  
2.2.4.9 角度空間內(nèi)構(gòu)成六角形格子點(diǎn)的方向（光線） 79 5c7a\J9>  
2.2.4.10 構(gòu)成線性格子點(diǎn)的方向（光線） 80 H,~In2Z  
2.2.4.11 激光二極管光束方向 81 p'}