Optik-Simulationssoftware Lichtquellen mit Optimierungsfunktion

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1 Optik-Simulationssoftware mit Optimierungsfunktion FRED Optimum 3D-CAD-Optiksoftware[bitte Logo/Schriftart beachten] Optik-Simulationssoftware Lichtquellen mit Optimierungsfunktion FRED ist ein in der Optikentwicklung sehr breit einsetzbares Simulationstool. Im FRED Gegensatz Optimum zu klassischen 3D-CAD-Optiksoftware Linsen-Design-Tools, in denen vorwiegend sequenziell FRED simuliert ist ein wird, in der liegt Optikentwicklung die Stärke von sehr FRED breit einsetzbares der nicht-sequenziellen Parametern definieren: Simulation Simulationstool. durch komplexe Im Gegensatz Systeme zu (d.h. klassischen von der Linsen-Design- Strahlquelle bis Strahlpositionen zur Abbildungsebene und -richtungen oder Tools, zum Detektor). in denen vorwiegend sequenziell simuliert wird, liegt die Stärke von FRED in der nicht-sequenziellen Simulation Auch sequenzielles Raytracing ist bei Bedarf möglich und Strahlpositionen erlaubt diskrete Analysen durch komplexe Systeme (d. h. von der Strahlquelle bis zur Spektralbereich Strahlrichtungen einzelner optischer Pfade. Abbildungsebene oder zum Detektor). Der große Einsatzbereich und die 3D-Darstellung machen es zu einem flexiblen Simulationswerkzeug für unerfahrene Anwender ebenso wie für erfahrene Auch sequenzielles Raytracing ist bei Bedarf möglich und erlaubt diskrete Analysen einzelner optischer Pfade. Der große Einsatzbereich Spezialisten. und die 3D-Darstellung machen es zu einem flexiblen Simulationswerkzeug für unerfahrene Anwender ebenso wie für erfahrene Spezialisten. Klassische Anwendungsfelder für FRED sind: Klassische Anwendungsfelder für FRED sind: Abbildungs- und Beleuchtungs-Systeme Simulation von Laserlicht (kohärentes Licht) Streulicht- und Ghost-Analyse Optimierung Ihrer Systeme (mit Optimierungsfunktion) User-Interface Abbildungs- und Beleuchtungs-Systeme Simulation von Laserlicht (kohärentes Licht) Streulicht- und Ghost-Analyse Optimierung Ihrer Systeme (mit Optimierungsfunktion) Das User-Interface von FRED ist angelehnt an CAD-Software-Tools. Es ist sehr intuitiv und wird nach dem Feedback der Kunden ständig weiterentwickelt. Die Möglichkeit, den Strahlverlauf sofort sehen zu können und auch Auswertungen an Analyse-Flächen schnell zu visualisieren, kann sowohl in der Entwicklung als natürlich auch im Gespräch mit den späteren Kunden von großem Nutzen sein. Ein neues Feature ist der Export des Strahlverlaufs in die Dateien für CAD-Tools (step.- / iges.-format). Dies ermöglicht den Mechanik-Ingenieuren kompakte Gehäuse, etc. um den Strahlverlauf den Strahlverlauf herum zu herum konstruieren zu konstruieren. (siehe Abb. 1). Im Gegensatz zu vielen anderen Tools können Sie in FRED sowohl Las Sie können jede real denkbare Lichtquelle mit u. a. folgenden auch inkohärentes Licht (LED s, Fluoreszenzlampen, etc.) simulieren Sie können jede real denkbare Lichtquelle mit u.a. folgenden Parametern d Leistungsverteilung über Winkel- und Positionsbereiche Einheiten der Leistung (Watt, Lumen, arbiträr) Spektrale Leistungsverteilung Gewichtung über Winkelbereiche Kohärenz Leistungsverteilung über Positionsbereiche Polarisation Einheiten der Leistung (Watt, Lumen, arbiträr) Spektralbereich Spektrale Gewichtung Folgende Skizze soll zeigen, dass Sie auch über einfache Koheränz Bitmaps (z. B. eingescannte Datenblätter) die spektrale Charakteristik und die Abstrahl-Charakteristik einer z. B. selbst- Polarisation Folgende erstellten Skizzen Lichtquelle sollen zeigen, digitalisieren dass Sie und auch somit über einfache definieren Bitmaps (z.b eingescannte können (siehe Datenblätter) Abb. 2). Diese die spektrale Digitalisierungsfunktion Charakteristik und die steht Abstrahl-C einer ebenfalls z.b. selbsterstellten für Coatings, Brechungsindizes Lichtquelle digitalisieren von Materialien und somit definieren und kön viele weitere Definitionsfelder in FRED zur Verfügung. Das User-Interface von FRED ist angelehnt an CAD-Software-Tools. Es ist sehr intuitiv und wird nach dem Feedback der Kunden ständig weiterentwickelt. Die Möglichkeit, den Strahlverlauf sofort sehen zu können und auch Auswertungen an Analyse-Flächen schnell zu visualisieren kann sowohl in der Entwicklung als natürlich auch im Gespräch mit den späteren Kunden der Produkte von großem Nutzen sein. Ein neues Feature ist der Export des Strahlverlaufs in die Dateien für CAD-Tools (step.- / iges.-format). Dies ermöglicht den Mechanik-Ingenieuren kompakte Gehäuse, etc. um Abbildung 2: Definition einer Lichtquelle über das Digitalisieren von Datenblätte Abb. 2: Definition einer Lichtquelle über das Digitalisieren von Datenblättern Diese Laser-Anwendungen Digitalisierungsfunktion steht ebenfalls für Coatings, Brechungsin Materialen FRED ist in und der viele Lage, weitere nahezu Definitionsfelder alle Laser-Aspekte in FRED zu simulieren. zur Verfügung. Auch zeitliche Aspekte wie Dispersion bei Ultrakurzpulslasern und Wellenfront-Verschiebung können in FRED per Script Laser-Anwendungen simuliert werden. Die Kopplung in die Fasern kann ebenfalls FRED sehr gut ist in simuliert der Lage und nahezu optimiert alle Laser-Aspekte werden. Einschränkungen zu simulieren. Einschränkungen gibt es bei der gibt Laser-Propagation es bei der Simulation in sehr von zeitlichen kleinen Fasern. Aspekten, wie z Simulation Abbildung. von 3 zeigt Kurzpuls-Effekten die Simulation oder von bei Beugungseffekten. der Simulation von Laser-Faser Kopplung in die Fasern kann sehr gut simuliert und optimiert werden. Eins gibt Mögliche es bei Strahlquellen: der Laser-Propagation in sehr kleinen Fasern. Plane Wellenfronten als Abstrahlquelle Mögliche Strahlquellen: Runde/gewölbte Wellenfronten als Abstrahlquelle Gauß sche Laserquellen (mit verschiedenen Modenqualitäten) astigmatische Gauß sche Laser (mit verschiedenen Modenqualitäten) Lambert-Strahler uvm. Abb. Abbildung 1: Screenshot 1: Screenshot GUI GUI Lichtquellen Im Gegensatz zu vielen anderen Tools können Sie in FRED sowohl Laser-Licht als auch inkohärentes Licht (LEDs, Fluoreszenzlampen, etc.) simulieren. Wichtige Anwendungen und Aspekte, die simuliert werden können: Polarisationseffekte Beugung an Aperturen, Schlitzen, Kanten, etc. Doppelbrechende Materialien Interferometrie / Interferogramme Laser-Ranging / Faser-Kopplung Wellenfront-Zerlegung / Partielle Kohärenz Laser und Lichtquellen

2 er (mit verschiedenen Modenqualitäten) Laser-Ranging Faser-Kopplung Wellenfront-Zerlegung Partielle Kohärenz kte, die simuliert werden können: Bild (evtl. rechts neben den Punkten oben) tzen, Kanten, etc. me CE Zubehör z position Partielle Kohärenz Abbildung Wenn Sie 3: Koppeleffizienz z. B. partiell einer kohärente Kugellinse Lichtquellen simulieren wollen, so ist dies per Skript möglich. Auch die Auswertung der Partielle Kohärenz Kohärenz am Target ist möglich. Das Beispiel des Diffraktometers Auch (siehe die Auswertung Abb. 5) der kann Kohärenz schnell am Target und ist möglich. einfach Das in Beispiel FRED des si- Wenn Sie z.b. partiell kohärente Lichtquellen simulieren wollen, so ist dies per Skript möglich. Diffraktometers muliert werden. (siehe folgende Skizze) kann schnell und einfach in FRED simuliert werden. oben) BU: Beugung an dreieckiger Apertur a Degree of Coherence 12 Auswertung von Koppeleffizienzen c b 2 1 Pinhole spacing (mm) Abbildung Abb. 5: Partielle 4: Kohärenz am Beispiel einer Diffraktometer-Simulation einer Diffraktometer-Simulation Koppeleffizienzen können sehr gut mit FRED simuliert und optimiert werden. Auch Auswertung der Koppeleffizienz steht in FRED automatisiert zur Verfügung (siehe folgende Screenshots). Abb. 3: Beugung an dreieckiger Apertur Ebenfalls sind auch komplette Interferometer (Fabry-Perot, Fizeau, etc.) bereits als Beispiel-Files enthalten und können nach Ihren Vorstellungen abgeändert bzw. erweitert werden (siehe Abb. 6). n Auswertung von Koppeleffizienzen Koppeleffizienzen können sehr gut mit FRED simuliert und optimiert werden. Auch die Auswertung der Koppeleffizienz steht in FRED automatisiert zur Verfügung (siehe Abb. 4). it FRED simuliert und optimiert werden. Auch die t in FRED automatisiert zur Verfügung (siehe Abb. 6: Interferenzmuster in der Live-Ausgabe im User-Interface z position Das Interferenzmuster kann natürlich genau analysiert und bei Änderungen stets aktualisiert werden. Auch Farbdarstellungen auf der Analyse-Oberfläche sind einstellbar. CE Abbildung Abb. 4: Koppeleffizienz 3: einer Kugellinse Partielle Kohärenz Wenn Sie z.b. partiell kohärente Lichtquellen simulieren wollen, so ist dies per Skript möglich. Auch die Auswertung der Kohärenz am Target ist möglich. Das Beispiel des Diffraktometers (siehe folgende Skizze) kann schnell und einfach in FRED simuliert werden. Degree of Coherence 12

3 ng 5: Interferenzmuster in der Live-Ausgabe im User-Interface terferenzmuster kann natürlich genau analysiert und bei Änderungen stets siert werden. Auch Farbdarstellungen auf der Analyse-Oberfläche sind einstellbar. ysteme LED-Systeme Oberflächen-Streulicht-Modelle ysteme LED-Systeme mit FRED sind mit sehr FRED einfach sind zu sehr erstellen. einfach Die zu meisten erstellen. LED-Hersteller Die mei- FRED bietet so viele integrierte Streulicht-Modelle wie sonst kein kostenlos sowohl LED-Hersteller die Geometrie-Daten bieten kostenlos als auch sowohl die Strahldaten die Geometrie- (sogenannten anderes Tool auf dem Markt. Sie haben die Möglichkeit, folgende iles ) Daten der LED als kostenlose auch die zum Strahldaten Download (sogenannten an. Ray-Files ) der Modelle genau zu parametrisieren und können mehrere Modelle LED kostenlos zum Download an. Die Datenbank von FRED gleichzeitig auf entsprechenden Oberflächen anwenden. tenbank von FRED wird in Zukunft mit den gängigsten LED-Typen gefüllt sein. wird in Zukunft mit den gängigsten LED-Typen gefüllt sein. rgehensweise für den LED-Import ist folgendermaßen Oberflächen-Streulicht-Modelle Die Vorgehensweise für den LED-Import ist folgendermaßen Lambertian Import der Geometrie-Daten 1. Import der 2. Import und Zuordnung Harvey-Shack Geometrie-Daten des Ray-Files ABg Phong Diffuse Black Paint Partikel-Streuung (Mie) Diffuse Polynomial Diffuse Binomial Tabulated BSDF Tabulated PSD K-Correlation User-Scripted Diffuse Black Paint (Basic) Partikel-Streuung (Mie) Gittermodell einer LED Modell mit zugewiesenem Ray-File Diffuse Polynomial ng 6: Gittermodell einer LED Sie haben Diffuse Binomial dabei unterschiedliche Möglichkeiten der Dateneingabe. Tabulated Sie BSDF können entweder die Streulicht-Daten (z. B. im Mit diesen zwei Schritten ist die wesentliche Arbeit getan. Import und Zuordnung des Ray-Files Tabulated PSD Die variable Positionierung der LED bzw. Anordnung in Arrays, BSDF-Format) K-Correlation digitalisieren. Dazu können Sie den Digitizer etc. kann natürlich jederzeit vorgenommen werden. nutzen User-Scripted und z. B. (Basic) gescannte Datenblätter schnell erfassen. Kompatibilität Abbildung 7: Modell mit zugewiesenem Ray-File Mit diesen zwei Schritten ist die wesentliche Arbeit getan. Die variable Positionierung der LED bzw. Anordnung in Arrays, etc. kann natürlich jederzeit vorgenommen werden. Kompatibilität Die Kompatibilität zu zahlreichen Optikdesign-Programmen und CAD-Programmen (Export/Import von STEP.- / IGES.- Files) ist gewährleistet. Sollten Sie spezielle Programme haben, die Sie als unbekannt einstufen, können wir jederzeit einen Test-Import für Sie vornehmen. Eine umfassende Datenbank an optischen Elementen, Flächenfunktionen, Materialien und Beschichtungen bieten darüber hinaus die Möglichkeit, schnell und einfach die meisten Elemente selbst zu erstellen. Die in FRED integrierten Streulicht-Modelle erlauben es, selbst erstellte oder importierte Objekte realitätsnah zu definieren. Einflüsse mechanischer Elemente (z. B. Oberflächenreflexionen bzw. Lichtstreuung durch Gehäuse, Halterungen, Fassungen) können bei der Streulichtanalyse und Berechnung optischer Systeme schnell und exakt untersucht werden. Streulicht-Anwendungen mit FRED Mit FRED können Sie eine Vielzahl von Streulicht-Effekten realistisch simulieren und auf bestimmte Zielvorgaben optimieren. Sie haben dabei die Möglichkeit, verschiedene Oberflächen-Streulicht-Modelle und auch Streuung im Volumen zu definieren. Sie haben auch die Möglichkeit, selbst definierte Streulicht- Modelle als Plot auszuwerten und auf Sinnhaftigkeit zu überprüfen (siehe Abb. 7). Die Kompatibilität zu zahlreichen Optikdesign Programmen und CAD-Programmen (Export/Import von STEP.- / IGES.-Files) ist gewährleistet. Sollten Sie spezielle Programme haben, die Sie als unbekannt einstufen, können wir jederzeit einen Test-Import für Sie vornehmen. Eine umfassende Datenbank an optischen Elementen, Flächenfunktionen, Materialien und Beschichtungen bieten darüber hinaus die Möglichkeit, schnell und einfach die meisten Elemente selbst zu erstellen. Die in FRED integrierten Streulicht-Modelle erlauben es, selbst erstellte oder importierte Objekte realitätsnah zu definieren. Einflüsse mechanischer Elemente (z.b. Oberflächenreflexionen bzw. Lichtstreuung durch Gehäuse, Halterungen, Fassungen) können bei der Streulichtanalyse und Berechnung optischer Systeme schnell und exakt untersucht werden. Streulicht-Anwendungen mit FRED Mit FRED können Sie eine Vielzahl von Streulicht-Effekten realistisch simulieren und auf bestimmte Zielvorgaben optimieren. Sie haben dabei die Möglichkeit verschiedene Oberflächen-Streulicht-Modelle und auch Streuung im Volumen zu definieren. Oberflächen-Streulicht-Modelle Sie haben dabei unterschiedliche Möglichkeiten der Dateneingabe. Sie können entweder die Streulicht-Daten (z.b. im BSDF-Format) digitalisieren. Dazu können Sie den Digitizer nutzen und z.b. gescannte Datenblätter schnell erfassen. Sie haben auch die Möglichkeiten, selbst definierte Streulicht-Modelle als Plot auszuwerten und auf Sinnhaftigkeit zu überprüfen (siehe folgendes Beispiel). Abbildung Abb. 7: Plot 8: Plot verschiedener BSDF-Daten Volumen-Streulicht-Modelle Volumen-Streulicht-Modelle Bei der Definition der Materialien können Sie neben den optischen Parametern wie z. B. Brechungsindex, Transmission und Absorption auch ein Volumen-Streulicht-Modell definieren. Hier können Sie das gängige Henyey-Greenstein-Modell oder ein eigenes skriptbasiertes Modell hinterlegen. Durch Bei der Definition der Materialien können Sie neben den optischen Parametern wie z.b. Brechungsindex, Transmission und Absorption auch ein Volumen-Streulicht-Modell definieren. FRED bietet so viele integrierte Streulicht-Modelle, wie sonst kein anderes Tool auf dem Markt. Sie haben die Möglichkeit, folgende Modelle genau zu parametrisieren und können mehrere Modelle gleichzeitig auf entsprechende Oberflächen anwenden: Lambertian Harvey-Shack ABg Phong Hier können Sie das gängige Henyey-Greenstein-Modell oder ein eigenes skriptbasiertes Modell hinterlegen. Durch Eingabe des sogenannten G-Parameters (wellenlängenabhängig definierbar) bewirkt das Modell u.a. die in folgender Skizze gezeigten Streulicht-Effekte. Laser und Lichtquellen

4 Dies ist über die Scripts (Basic) programmierbar. Gitter und thermische Selbst-Emission Zubehör Auch Gitter-Strukturen (lineare Gitter oder XY-Polynome mit aspherischen Termen) können in FRED bequem simuliert werden. Sie haben die Möglichkeit, Beugungsordnung, Phasen-Shift, Wellenlängen-Effizienzen und viele weitere Optionen zu definieren. Per Skript können Sie nicht nur auf alle Funktionen des GUI s zugreifen, sie können auch noch weitere Effekte programmieren. Es können z.b. zeitabhängige oder z.b. thermische Effekte in die Simulationen einfließen. Auch Client-/Server-Automationen mit Programmen wie Matlab, Excel oder FTTD-Programmen sind möglich. Eingabe des sogenannten G-Parameters (wellenlängenabhängig definierbar) bewirkt das Modell u. a. die in folgender Abb. 8 gezeigten Streulicht-Effekte. Abbildung Abb. 9: Thermische 10: Selbst-Emission und und PST-Auswertung in Microsoft in Microsoft Excel Excel Effizienz der Simulationen Effizienz der Simulationen Um die Effizienz der Simulationen von Streulicht-Effekten zu erhöhen gibt es mehrere Möglichkeiten. Um die Effizienz der Simulationen von Streulicht-Effekten zu Grundsätzlich erhöhen, hat gibt die es Simulation mehrere von Streulicht Möglichkeiten. die Generierung Grundsätzlich vieler zusätzlicher hat Streulicht-Pfade die Simulation teilweise von mit Streulicht relativ geringen die Energien Generierung pro Strahl zur Folge. vieler zusätzlicher Simulation Streulicht-Pfade definieren. teilweise mit relativ geringen Energien Hier können Sie Energie-Cut-Off-Levels oder eine Begrenzung der Tochterstrahlen für die pro Strahl zur Folge. Hier können Sie Energie-Cut-Off-Levels oder eine Begrenzung der Tochterstrahlen für die Simulation definieren (siehe Abb. 10). Mit wenigen Klicks können Sie hier allgemeine Optionen einstellen. Pro Oberfläche können Sie sogar noch spezifische Einstellungen vornehmen. Abbildung 9: Wirkung des G-Faktors im Henyey-Greenstein-Modell (Bilder müssen evtl. neu Abbildung aus Abb. dem 8: Original-PDF 9: Wirkung des ausgeschnitten G-Faktors im werden Henyey-Greenstein-Modell im Henyey-Greenstein-Modell von Dir, Alex, bitte) (Bilder müssen evtl. neu aus dem Original-PDF ausgeschnitten werden von Dir, Alex, bitte) Kombination Oberflächen- und Streulicht-Modelle FRED kann multiple Streulicht-Modelle (auch mehrere Modelle auf einer Oberfläche) simulieren. In einigen Fällen kann es notwendig sein, auch Oberflächen-Streulicht-Effekte im Volumen zu simulieren (z. B. Mie-Partikel-Streuung in bestimmten Gasen/Flüssigkeiten). Dies ist über die Scripts (Basic) programmierbar. Gitter und thermische Selbst-Emission Auch Gitter-Strukturen (lineare Gitter oder XY-Polynome mit asphärischen Termen) können in FRED bequem simuliert werden. Sie haben die Möglichkeit, Beugungsordnung, Phasen-Shift, Wellenlängen-Effizienzen und viele weitere Optionen zu definieren. Per Skript können Sie nicht nur auf alle Funktionen des GUIs zugreifen, Sie können auch noch weitere Effekte programmieren. Es können z. B. zeitabhängige oder z. B. thermische Effekte in die Simulationen einfließen. Auch Client-/Server-Automationen mit Programmen wie Matlab, Excel oder FTDT-Programmen sind möglich. Abbildung Abb. 10: Screenshot 11: Screenshot Raytrace-Control-Menu Raytrace-Control-Menu Mit wenigen Klicks können Sie hier allgemeine Optionen einstell können Sie sogar noch spezifische Einstellungen vornehmen. Ein weiteres Tool zur Effizienzsteigerung ist die Scatter-Importa

5 Abbildung 11: 11: Screenshot Raytrace-Control-Menu Mit Mit wenigen Klicks Klicks können Sie Sie hier hier allgemeine Optionen einstellen. Pro Pro Oberfläche können Sie Sie sogar sogar noch noch spezifische Einstellungen vornehmen. Ein weiteres Tool zur Effizienzsteigerung ist die Scatter-Importance-Sampling-Funktion. Abbildung parat 13: in 13: der Streulicht-Report Live-Ausgabe im User-Interface anzeigen lassen, Sie können per Mausklick die einzelnen Pfade nochmal se- Ein Ein weiteres Tool Tool zur zur Effizienzsteigerung ist ist die die Scatter-Importance-Sampling-Funktion. Sie um sich ein echtes Bild über Pfade noch Ort mal und separat Verlauf in der der Live-Ausgabe Pfade im zu Sie können per Mausklick die einzelnen Pfade noch mal separat in der Live-Ausgabe im User-Interface machen (siehe. anzeigen Abb. lassen, 13). um um sich sich ein ein echtes echtes Bild Bild über über Ort Ort und und Verlauf Verlauf der Pfade der Pfade zu zu machen. Abb. 11: Gerichtete Streuung mittels Scatter-Importance-Sampling Abbildung 12: 12: Gerichtete Streuung mittels mittels Scatter Scatter Importance Sampling Diese Diese Diese Funktion Funktion streut streut die streut die Strahlen die in Strahlen der in der Simulation in der in Simulation die in die Region of in of Interest die Ein Ein weiteres (mehrere Feature (derzeit noch in in Entwicklung, Release vorrausichtlich Februar Februar 2011) 2011) wir Region of Interest (mehrere Optionen wählbar). Energie- wir Ihnen Ein ermöglichen, weiteres Feature an der ist, Analyse-Oberfläche dass Sie an per per der Maus Maus Analyse-Oberfläche die die Ghost-Strukturen Optionen wählbar). Energie-Werte und und Richtung der der gestreuten Strahlen werden dabei dabei per auszuwählen und daraufhin die entsprechenden verantwortlichen Pfade Pfade anzeigen anzeigen zu zu korrekt korrekt Werte simuliert. und So Richtung So wird wird ein ein Aufblähen der gestreuten der der Anzahl Anzahl Strahlen der der Strahlen werden in dabei der in der Simulation lassen. Maus die Ghost-Strukturen auswählen und daraufhin die entsprechenden verantwortlichen Pfade anzeigen lassen können. vermieden korrekt und und simuliert Sie Sie sparen sparen (siehe wertvolle Abb. Simulations-Zeit. 11). So wird ein Aufblähen der Analyse Anzahl der Strahlen in der Simulation vermieden und Sie spa- der der Streulicht-Verhältnisse Analysen ren wertvolle Simulations-Zeit. Analysen Die Mit dem in FRED Sie sehr eine Die Lichtquellen über in die FRED können in FRED Sie Sie sowohl sowohl können in in radiometrischen Sie sowohl als auch als in auch in radiometrischen als auch in definieren. in Mit dem Streulicht-Report in FRED können Sie sehr schnell eine Übersicht über die photometrischen Analyse der Pfade Streulicht-Verhältnisse Einheiten relevanten optischen Pfade gewinnen. photometrischen Einheiten definieren. Mit dem Streulicht-Report in FRED können Sie sehr schnell Das Spektrum der Lichtquelle kann entweder manuell definiert, gesampled oder per Datenblatt digitalisiert werden. eine Übersicht über die relevanten optischen Pfade gewinnen. Nach Definition der relevanten Receiver- bzw. Detektor- Lichtintensität (Illuminance) and Beleuchtungsstärke (Luminous Intensity) können mittels einfach zu bedienender Analy- Oberfläche (also die Stelle, an der Sie das Streulicht messen würden), können Sie sowohl die Ghost-Pfade als auch die se-funktionen ausgewertet werden (siehe Collage Abb. 14). Scatter-Pfade anzeigen lassen. Die Detektor-Empfindlichkeit bzw. das Detektor-Verhalten kann In Nach folgender Definition der Maske relevanten wählen Receiver- Sie bzw. die Detektor-Oberfläche Optionen und (also erhalten die Stelle, an als ebenfalls eingestellt werden und zum Beispiel dem menschlichen Auge nachgebildet werden. Farb-Analysen sowie der Sie das Streulicht messen würden) können Sie sowohl die Ghost-Pfade als auch die Das Spektrum der Lichtquelle kann entweder manuell definiert, gesampled oder per Ausgabe-Wert Scatter-Pfade anzeigen die lassen. Liste der Pfade mit Auswertung der Ener- Farb- gie und Beschreibung des Pfades. In folgender Maske wählen Sie die Optionen und erhalten als Ausgabe-Wert die Liste der Pfade mit Auswertung der Energie und Beschreibung des Pfades. Abbildung Abb. 13: 14: System mit mit allen Strahlen und und nach nach Auswahl einzelner einzelner Streulicht-Pfade Datenblatt digitalisiert werden. Optimierungen nach Ihren Vorgaben sind somit möglich. Im Lichtintensität (Illuminance) and Beleuchtungsstärke (Luminous Intensity) können mittels einfach Live-Ausgabe-Fenster zu bedienender Analyse-Funktionen können ausgewertet die Ergebnisse werden (siehe der Collage Farb- Abb. oder xx). Intensitätsanalysen sichtbar gemacht werden (siehe Abb. 14). Die Detektor-Empfindlichkeit bzw. das Detektor-Verhalten kann ebenfalls eingestellt werden und zum Beispiel dem menschlichen Auge nachgebildet werden. Somit sind Sie in der Lage, intern wie extern, z. B. beim Kunden, eine genaue sowie Farb-Optimierungen Vorstellung nach von Ihren den Vorgaben zu erwartenden sind somit möglich. Resul- Im Farb-Analysen Live-Ausgabe-Fenster können die Ergebnisse der Farb- oder Intensitätsanalysen taten Ihrer Konstruktion zu präsentieren. sichtbar gemacht werden (siehe Abb. 15, links unten). Abbildung 13: Abb. 12: Streulicht-Report Sie können per Mausklick die einzelnen Pfade noch mal separat in der Live-Ausgabe im User-Interface anzeigen lassen, um sich ein echtes Bild über Ort und Verlauf der Pfade zu machen. Abbildung 14: System mit allen Strahlen und nach Auswahl einzelner Streulicht-Pfade Ein weiteres Feature (derzeit noch in Entwicklung, Release vorrausichtlich Februar 2011) wir Ihnen ermöglichen, an der Analyse-Oberfläche per Maus die Ghost-Strukturen auszuwählen und daraufhin die entsprechenden verantwortlichen Pfade anzeigen zu lassen. Laser und Lichtquellen Abbildung 15: Analyse der Beleuchtungsstärke einer Gartenlampe Abb. 14: Analyse der einer Gartenlampe Somit sind Sie in der Lage intern wie extern, z.b. beim Kunden eine genaue Vorstellung von den zu erwartenden Resultaten Ihrer Konstruktion zu präsentieren. Photorealistisches Rendering Soweit die optischen Parameter richtig definiert sind, können Sie mit FRED photorealistische Szenen über das User-Interface rendern. Optische Qualitäten von z.b. abbildenden Systemen können So sehr schnell auf Funktionalität getestet werden.

6 Photorealistisches Rendering Soweit die optischen Parameter richtig definiert sind, können Sie mit FRED photorealistische Szenen über das User-Interface rendern. Optische Qualitäten von z. B. abbildenden Systemen können so sehr schnell auf Funktionalität getestet werden. Die Funktionen wie das Importance-Sampling (gerichtete Streulicht-Simulation) und Reverse-Raytracing erlauben Ihnen dabei eine effiziente und somit schnelle Simulation. Sehr häufig sind bei dieser Art Anwendung die Strahlquellen sogenannte Bitmap-Emitter. Das heißt, Ihr Abb. 15: Photorealistisches Rendering an reflektierenden Kugeln gescanntes Bild wird als Strahlquelle definiert und leuchtet sozusagen in Richtung der Optiken. etc.) exakt Die wiederzugeben. Funktionen wie das Importance-Sampling (gerichtete Streulicht-Simulation) und Reverse-Raytracing erlauben Ihnen Optimierungsfunktion dabei eine effiziente und somit schnelle Simulation. Abbildung 16: Photorealistisches Rendering an reflektierenden Kugeln Abbildung 16 (reflektierende Kugeln) zeigt sehr deutlich die Möglichkeit, Reflexionen winkelabhängig und mit unterschiedlichen Oberflächen-Eigenschaften (matt, glänzend, Die in FRED Optimum [bitte Logo/Schriftart beachten] enthaltene Optimierungsfunktion ermöglicht die Verbesserung FRED-Praxistrainig: Ihres optischen Systems nach Ihren Vorgaben. Abbildung 15 (reflektierende Kugeln) zeigt sehr deutlich die Möglichkeit, Reflexionen winkelabhängig und mit unterschiedlichen Oberflächen-Eigenschaften (matt, glänzend, etc.) exakt wiederzugeben. Ihre Vorgaben, die sogenannten Zielfunktionen können Sie aus dem User-Interface auswählen oder, falls dort noch nicht vorhanden, selbst definieren. Sie haben die Möglichkeit, jeden in FRED zu definierenden optischen Parameter als Variable für die Optimierung zu setzen. Die Anzahl der möglichen Variablen in FRED ist unbegrenzt. Optimierungsfunktion Die in FRED Optimum enthaltene Optimierungsfunktion ermöglicht die Verbesserung Ihres optischen Systems nach Ihren Vorgaben. Ihre Vorgaben, die sogenannten Zielfunktionen, können Sie aus dem User-Interface auswählen oder, falls dort noch nicht vorhanden, selbst definieren. Sie haben die Möglichkeit, jeden in FRED zu definierenden optischen Parameter als Variable für die Optimierung zu setzen. Die Anzahl der möglichen Variablen in FRED ist unbegrenzt. Lizenz-Modelle Der Kauf von FRED erfolgt über den einmaligen Erwerb einer oder mehrerer Lizenzen. Laufende Kosten oder weitere Lizenzgebühren sind für den Betrieb der Software nicht notwendig. Der Kauf einer Software-Lizenz beinhaltet zwölf Monate Support und Updates. Weiterer Support und Updates nach dem ersten Jahr sind optional erhältlich und werden empfohlen, sind jedoch für die Verwendung von FRED nicht zwingend erforderlich. Zu Testzwecken kann jederzeit eine kostenlose Demoversion (eingeschränkte Funktionalität!) bezogen werden. Seminare Wir bieten zum Thema Optik und Optik-Simulation verschiedene Seminare an: Software-Trainings Dieses 3-Tages- bzw. 4-Tagestraining beinhaltet intensive Praxisübungen am eigenen Notebook anhand der aktuellen FRED Vollversion und ist identisch zu den Kursen in Tucson, Arizona. Coherence in Optical Engineering Dieses 3-Tages- bzw. 4-Tagestraining behandelt speziell die Simulation von Laser-Anwendungen und ist für erfahrene FRED-Anwender ausgerichtet. Theorie-Seminare Streulicht-Training Dieses Spezial-Seminar zum Thema Streulicht richtet sich an Interessenten mit Vorkenntnissen in den Bereichen optisches Design und Radiometrie. Nahezu alle Modelle und Aspekte rund um die Themen Oberflächen- und Volumenstreuung werden hier behandelt. Beleuchtungstechnik In diesem 3-Tages-Kurs werden Basiswissen zum Thema Radiometrie sowie gängige Modelle, Designs und Konzepte für Beleuchtungsanwendungen vermittelt. Weitere Details zu den Seminaren finden Sie auf unserer neuen Webseite unter Abbildung 17: Optimierung am Beispiel eines Reflektors Abb. 16: Optimierung am Beispiel eines Reflektors Lizenz-Modelle Der Kauf von FRED erfolgt über den einmaligen Erwerb einer oder mehrerer Lizenzen. Laufende Kosten oder weitere Lizenzgebühren sind für den Betrieb der Software nicht

7 Your contact contact Your D-A-CH Laser 2000 GmbH Wessling Phone NORDICS Laser 2000 GmbH Stockholm Phone [email protected] FRANCE Photonic Laser 2000 SAS Pessac Phone [email protected] FRANCE Telecom Laser 2000 SAS Saint-Nom la Bretèche Phone [email protected] IBERIA Laser 2000 SAS Madrid Phone [email protected]