tracepro实验报告

2020-10-10 报告

　　一.实验概况

　　实验时间：

　　实验地点：合肥工业大学仪器学院平房实验室

　　指导老师：郎贤礼

　　实验要求：1.熟练TracePro软件基本功能及实际操作方法；

　　2.掌握光学器件设计的原理及一般步骤；

　　3.会对设计好的光学器件进行数据图像分析；

　　4.能够自己设计简单的光学器件。

　　二.实验内容

　　（一）软件介绍 TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软体。它是第一套以ACIS solid modeling kernel为基本的光学软体。第一套结合真实固体模型、强大光学分析功能、资料转换能力强及易上手的使用介面的模拟软件。

　　TracePro可利用在显示器产业上，它能模仿所有类型的显示系统，从背光系统，到前光、光管、光纤、显示面板和LCD投影系统。应用领域包括：照明、导光管、背光模组、薄膜光学、光机设计、投影系统、杂散光、雷射邦浦常建立的'模型：照明系统、灯具及固定照明、汽车照明系统（前头灯、尾灯、内部及仪表照明）、望远镜、照相机系统、红外线成像系统、遥感系统、光谱仪、导光管、积光球、投影系统、背光板。 TracePro作为下一代偏离光线分析软件，需要对光线进行有效和准确地分析。为了达到这些目标，TracePro具备以下这些功能：处理复杂几何的能力，以定义和跟踪数百万条光线；图形显示、可视化操作以及提供3D实体模型的数据库；导入和导出主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式。通过软件设计和仿真功能，可以: 得到灯具的出光角度：只需有灯具的 3D模块便可通过软件仿真功能预判灯具出光角度，以此判断灯具是否达到设计目标。得到灯具出光光斑图和照度图：可以模拟灯具打在不同距离得到的光斑、照度图分布情况,以此判断灯具出光性能。灯具修改建议功能：如果通过软件判断初步设计灯具性能不符合要求，TracePro 光线可视图可以看到形成配光图每段曲线是由罩那段曲线形成，以提供修改建议。准配光图和 IES 文件：可导出标准配光图和IES 文件，用于照明工程设计。实际效益通过软件的仿真功能，可以一次次在软件中完成灯具结构不同状态下时的出光性能，而不需每次灯具修改都需开模或做手板后测试才知道，这就大大缩短了产品开发周期、节省开模成本费用、提高产品设计准确性。

　　在使用上，TracePro使用十分简单，即使是新手也可以很快学会。TracePro使用上只要分5步： 1、建立几何模型； 2、设置光学材质； 3、定义光源参数； 4、进行光线追迹； 5、分析模拟结果。

　　（二）实验操作

　　（1）建模：

　　立体建模使一项用虚拟物质建立计算机模型的技术，它就像你用真实的物质建模一样。一个三维立体模型被定义为由有限的表面组成。通过立体建模你可以避免普通建模的很多错误。你可以相信你所建的模型外形上使正确可信的。TracePro拥有许多方法来建模和对模型进行操作。

　　可从其他立体建模程序导入

　　可从镜头设计程序导入- TracePro将自动生成立体模型

　　可用TracePro建立块，柱，锥，球面和薄纸thin sheets.

　　Create solid objects needed for optomechanical systems 包括光学元件，反射体，集中体

　　concentrators, 菲涅耳透镜，baffle vanes.

　　通过布尔运算建立复杂模型，布尔运算包含：相交，相减，联合

　　通过Sweep和Revolve命令对模型进行修改。

　　比如：建立方块模型，步骤如下