光学设计能手——TracePro

TracePro 是一套可以做照明系统分析、传统光学分析、辐射度以及亮度分析的软件，它也是第一套由符合工业标准的 ACIS 立体模型绘图软件所发展出来的光机软件。

TracePro 提供简单易用的图形接口，所以我们能够轻易的检视模型，建立立体对象，以及设定材料特性，表面性质和光源特性，并且可以同时开启多个档案来完成编辑。

如何通过 TracePro 进行光学设计模拟仿真，咱们直奔主题：

TracePro的模拟步骤：

1、Tracepro自建模

利用 TracePro 软件本身的功能建立各种模型：面、平面、 曲面、球面、非球面、体 、球体、正方体、 椎体、环 。

2、3D建模，导入

在 PRO/E，UG，CAD 等 3D 模型软件将实体建好，存 igs， sat ， stp 等格式，导入 TracePro 并设置属性后，就可进行模拟。

如图：有两种3D模型的导入方式。

3、光学软件建模

TracePro 与很多光学模拟软件如 ZEMAX，OSLO，Code V 等是共享的，所以可以直接用 TracePro 打开这些软件保存的文件。 

如图，通过 TracePro 打开 OSLO 文档。

TracePro 建模后，就要对模型进行属性的设置，光学特性在 TracePro 的模拟中非常重要，让模拟效果与实际效果更为接近。所以光学特性的定义就是给模拟效果一个好的起始。

1、Material 用来定义实体的材料

如图：材料为 BK7 玻璃，材料的名称下面表示出材料的各种光学特性：色散系数，相对波长的折射率，材料的吸收率。而且，也可以通过最下方 View Date 更改材料的这些属性。

2、Surface 用来定义表面属性

可以在此处对模型的表面进行定义。如：表面被设置为镜面，吸收面，散射面，或者在模型的表面定义一些薄膜，等等。

3、Surface Source 用来定义光源属性

在 TracePro 中，光线都是从灯具的某个发光面出发的，所以我们定义光源的方法，就是设置模型的发光面上的参数。如图：这些参数包括灯具的光通量，模拟光线的数量，光线的波长，以及发光模式等。

4、TracePro 中并未涵盖所有我们需要的介质，但是在 TracePro 中可以根据自身的需要编辑特定的面，材料，薄膜，折射率等光学介质。

TracePro 具有强大的分析功能：追踪光线、照度分析，辉度分析、 CIE色坐标、色度分析、光强度分析、光线数据、偏振效应、模拟模拟。

1、照度分析

如图，一个 LED 光源投射在 1 米处的光斑照度效果图。在图的下方注明模拟结果：最大照度，平均照度，接受面接受到的光通量参数。

2、光强分析  极坐标配光曲线

如图，一个 LED 光源的极坐标配光曲线图。在图的下方已注明模拟的结果：效率，接受到的光线数目，最大光强，接受到的光通量。

3、光强分析    直角坐标配光曲线

了解和掌握 LED 光学设计基本方法，应用 TracePro 软件于照明领域，进行 LED 及各式照明系统的仿真与设计工作。透过实际软件应用、设计思路、技巧，知悉技术要点及难点，实现建模实体、仿真验证光学组件、设计透镜和反光杯等，就能在开模及生产过程中提供技术咨询和支持。摆脱以往经验配光，而是实现有效率且专业的光学设计。

---------THE END---------

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2017 年 1 月 06 日上海站

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