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tracepro实验报告范文

时间:2020-04-07 14:55:56

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

1. 选择Insert Primitive Solids中的块选项卡

2. 输入x, y,z宽度

3. 输入块的中心坐标

4. 如果你想旋转块,则输入相对于x, y,z 坐的旋转角

5. 点击Insert 按钮创建块 如果没有看见所创物件,可能是它不在视场之内或体积太小。可以通过改口视场大小来进行观察。

再如创建圆柱步骤:

1. 选择Insert Primitive Solids中的圆柱选项

2. 选择圆柱Cylinder radio按钮

3. 输入底面中心的XYZ位置

4. 输入半径

5. 输入圆柱长度

6. 如果想要旋转圆柱分别输入相对于XYZ坐标轴的旋转角度。

对于Z轴,不存在旋转

7. 点击Insert 按钮创建圆柱。 卡 建变的窗标轴

(2)球形反光碗的设计

球形反光碗是使用耐热玻璃(例如:PYREX)压制成型,其内部经高光洁度抛 光处理并涂镀反光膜,可将投影灯的后部光能有效地反射至前方,提高投影灯光能利 用率。

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