FRED案例展示：杂散光分析（2）

画屏

2024年12月13日 08:45

之前我们展示过FRED用于计算和理解系统内杂散光的一些出色工具。然而，并非一切都只关乎计算，用户界面也在FRED处理复杂光电系统的卓越能力中扮演着重要角色。

①处理复杂的光学系统

杂散光分析的一个挑战是在应用并跟踪所有光学、机械组件及各种表面涂层和散射函数时保持条理清晰。随着杂散光模型的迭代，对于包含众多表面和部件的系统来说，可能需要对光学涂层和表面属性定义进行细化，这会使模型迅速变得复杂。

FRED的用户界面设计旨在帮助减少这种复杂性。

ŸFRED的CAD树状列表，允许方便地将光学系统和机械组件收集到装配体和子组件中，可以根据需要展开或折叠。

Ÿ通过几种方法，包括拖放界面、分配弹出菜单项和编辑/查看所有表面标签页，FRED简化了对应用于表面的属性进行细化编辑的过程。

Ÿ关键词允许无约束地标记对象、表面、装配体和子组件。一旦对象被标记上关键词，所有必要的属性以及后续的细化都可以应用到该关键词，并层级分配到所有标记的项目中。

ŸFRED的隔离特性提供了一种快速简单的方法，通过临时移除其他项以聚焦于感兴趣的物体，只需几次点击即可实现。

②基于CAD的树状列表

FRED的树状列表中将光学系统清晰地分类为几个易于管理的文件夹，例如光源、几何模型、分析面/检测器、材料等：

图1.树状列表

几何文件夹可以包含可展开和折叠结构，以显示所需详细程度的子装组件。例如，几何结构可以分组为两个子装组件，一个用于光学系统，另一个用于机械结构，而机械文件夹本身也可以包含子装组件。

图2.对象树节点展开以显示机械子装配体内的子装配体

其机械部件可以在望远镜的剖面图中看到:

图3.模型的剖视图展示了光学系统（黄色）和机械结构（灰色）

③简单地细化属性

FRED提供了几种改变表面光学属性的方法。

拖放

要更改单个表面的光学属性，最简单的方法是使用拖放功能。例如，要将表面1上的涂层从“QW MgF₂”更改为“2 Layer AR”，我们只需点击“2 Layer AR”涂层条目并将其拖动到表面1然后释放鼠标按钮。新涂层随即被应用。

图4.将单个属性拖放到表面上

拖放也适用于子装组件，并将属性应用于子装组件内的所有属性。

④分配弹出菜单选项

当需要同时更改单个表面或小部分表面的涂层和光线追迹属性时，我们可以使用分配弹出菜单选项。例如，要将四个光学表面设置为使用“2 Layer AR”涂层和“Allow All”的光线追迹属性控制，我们只需选择所需的涂层、光线追迹属性控制和表面（按住CTRL键多选），然后右击调用弹出菜单，该菜单允许我们将这些属性分配给选定的表面。

图5.使用分配弹出选项为少量表面分配属性

⑤多表面列表设置

当我们需要一次性编辑大量的表面，或者只是想概览当前使用的光学属性时，使用多表面“Edit / View All Surfaces”会更有效率。此表可通过编辑然后“Edit / View All Surfaces”访问。在这个列表中，我们可以查看或更改任意数量的表面属性，最多包括整个表面列表。

图6.使用多表面列表同时对多个表面进行批量编辑设置

在多表面列表编辑内部，我们可以根据表面是否当前被选中、可追踪或隔离来过滤表面列表，并通过列标题对行进行排序，然后再选择任意数量的行进行编辑设置。

⑥关键词

在我们的简单望远镜案例中，光学系统和机械结构已经分成两个子装组件，但即使有了这种级别的分组，机械结构并不都具有相同的光学系统表面设置。如何最好地控制哪些组件使用哪些属性？在这种情况下，关键词可以用作一种施加秩序的方式。

关键词通过充当已分配关键词的对象的传递器，促进了复杂模型构造和配置。这种属性类型在对象树结构中提供的基本组织层次，在此之上添加了一个额外的组织和控制模型的配置层级。在这种情况下，机械结构需要有两种不同的表面设置完成面，即“Glossy Black Plastic”和“Black Anodized Aluminium”。