光學(xué)工程仿真軟件－FRED操作手冊(cè) 全新改版（上） R'EW7}&  
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前 言 L+Pc<U)T+  
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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)。 NyJnO
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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。 N^B@3QF  
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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。 PN\V[#nS  
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本書中存在的不足之處，敬請(qǐng)讀者不吝指正。   ida*]+ ~  
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目  錄 spiDm:Xe  
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第一章 FRED概述 1 1P
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1.1 WHAT IS FRED？ 1 v:P!(`sF  
1.2 FRED與傳統(tǒng)軟件之間有什么不同？ 1 silp<13HN  
1.3 FRED名詞術(shù)語 2 -]&<Sr-  
1.4 FRED用戶界面 7 DN|vz}s  
第二章 光源 16 SY6r 8RK  
2.1 簡(jiǎn)易光源 16 @+0V& jc  
2.1.1 簡(jiǎn)易光源的建立 16 \|!gPc%s  
2.1.2 復(fù)雜光源(簡(jiǎn)易光源對(duì)話框內(nèi)) 17 /:6Q.onmLn  
2.1.3 準(zhǔn)直光源（平面波） 19 s<{GpWT8  
2.1.4 激光二極管光束（像散高斯） 22 wU0K3qZL
 
2.1.5 激光光束（TEM00模式） 24 &V;x 4  
2.1.6 點(diǎn)光源 27 A}eOR=E  
2.1.7 M2高斯光束 28 >PH< N  
2.1.8 相干光 32 nE<J`Wo$f  
2.2 復(fù)雜光源 49 J_/05(48  
2.2.1復(fù)雜光源的創(chuàng)建與編輯 49 ")\ *2d  
2.2.2創(chuàng)建新的與編輯/查看復(fù)雜光源對(duì)話框 51 S%V%!803!  
2.2.3光源位置類型 51 Qrz*Lvle h  
2.2.3.1位圖 51 7+S44)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 o@@w^##  
2.2.3.3六角形平面 55 ;7 "Y?*{  
2.2.3.4 字符串光源 56 !ZA}b[  
2.2.3.5光源文件的輸入 58 #,Bj!'Q'-  
2.2.3.6隨機(jī)平面 60 Z>HNe9pr  
2.2.3.6隨機(jī)字符串 60 J]]\&MtaO  
2.2.3.7隨機(jī)表面 62 ,A?v,Fs>O[  
2.2.3.8隨機(jī)體積 63 jQIV2TY[  
2.2.3.9 用戶定義的光線 65 QZYM9a>  
2.2.4方向類型 68 #[(0tc/  
2.2.4.1像散焦距 68 (o{)>D  
2.2.4.2像散高斯光束 69 z{V8@q/  
2.2.4.3焦點(diǎn)到/來自一點(diǎn) 70 ,|QU] E @  
2.2.4.4 多光源的角(平面波) 72 @_uFX!;  
2.2.4.5 多光源的位置 73 2E([#Pzb  
2.2.4.6 角度范圍內(nèi)的隨機(jī)方向（光線） 74 Wlxk  
2.2.4.7 球體內(nèi)的隨機(jī)方向（光線） 76 Z[bv0Pr  
2.2.4.8 單向 77 M->Kz{h?j  
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 Q}ZBr^*]1e  
2.2.4.10 構(gòu)成線性格子點(diǎn)的方向（光線） 80 a~F u  
2.2.4.11 激光二極管光束方向 81 !z.^(Tj  
2.2.4.12根據(jù)強(qiáng)度分布的隨機(jī)光線方向 82 =~;zVP   
2.2.4.13 M2激光束方向 83 'iDu0LX  
2.3 光源標(biāo)簽 84 *q[^Q'jnN  
2.3.1 相干 84 %