tracepro学习教程版
Tracepro学讲义习教程
Tracepro的系统设置
View>Customize
此处可以设置Tracepro操 作界面中运行方面的参数， 如导航区的位置，模型的 显示方式，模型的颜色， 背景的颜色等等。
13.01.2021
Tracepro模拟步骤
建立模型 光学特性 光源设定 分析功能
13.01.2021
13.01.2021
File>Open
Insert>Part
Tracepro建模
光学软件建模
同时，Tracepro可 以将其他程序建好 的模型，直接读取， 简单方便。如图， 通过Tracepro打开 OSLO文档
13.01.2021
Tracepro光学 模型进行属性的设置光学特 性在Tracepro的模拟中非常 重要，模拟的目的是模拟结 果与实际更为接近。所以光 学特性的定义就是给模拟效 果一个好的起始。
光学软件建模
Tracepro与很多光学模拟软件如ZEMAX,OSLO,Code V等是共用的， 所以可以直接用Tracepro打开这些软件保存的文档。
13.01.2021
Tracepro建模
Tracepro自建模
Tracepro软件本身提供了一个强大 的模型库，使用者可以根据自己的 需要选择不同的模块来建立模型。 其路径就是 :Insert>
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。
13.01.2021
Tracepro光源设定
Tracepro光源的设定有三种方法：
1.Tracepro自建光源模型，然后进行光源属性定义. 2.Tracepro光源库，其中有部分已经定义好光源参数的光 源 实体模型。 3.光源文件导入。Insert>Source选择需要插入的光源文件.对 于光源文件，有几种符合的格式（*.ray,*.dat,*.src）
tracepro教程 (2)
TracePro教程简介TracePro是一款先进的光学模拟软件，能够帮助工程师和设计师进行光学系统的设计和优化。
本教程将介绍TracePro的基本用法和常用功能，帮助读者快速上手和熟练使用该软件。
安装和配置在开始使用TracePro之前，首先需要安装该软件并进行必要的配置。
安装TracePro软件请按照软件提供商提供的安装指南，下载和安装TracePro软件。
安装完成后，确保软件已经成功运行并可以正常使用。
配置TracePro软件在使用TracePro之前，需要对软件进行一些配置，以确保软件的正常运行和满足用户特定的需求。
具体的配置步骤如下：1.打开TracePro软件，选择“Options”菜单，再选择“Preferences”选项。
2.在弹出的对话框中，可以进行多种配置操作，包括界面语言、文件保存路径、单位设置等。
根据实际需求，进行相应的配置调整。
3.点击“Apply”按钮，保存配置修改后的设置。
4.关闭对话框，已完成TracePro软件的配置。
创建新项目在开始进行光学系统的设计和优化之前，首先需要创建一个新的TracePro项目。
下面是创建新项目的步骤：1.打开TracePro软件，选择“File”菜单，再选择“NewProject”选项。
2.在弹出的对话框中，输入项目的名称和保存路径。
3.点击“OK”按钮，创建新项目。
4.创建完成后，可以在软件界面中看到新项目的文件结构和相关信息。
导入和编辑模型TracePro支持导入和编辑多种模型，包括几何模型、光学材料、光源等。
下面将介绍导入和编辑模型的方法。
导入模型要导入模型到TracePro项目中，需按照以下步骤操作：1.在软件界面的“Model”选项卡下，选择“Import”按钮。
2.在弹出的对话框中，选择要导入的模型文件，并点击“Open”按钮。
目前TracePro支持常见的模型文件格式，如STEP、IGES、STL等。
3.导入完成后，可以在软件界面中看到导入的模型，并对其进行进一步编辑和设置。
Tracepro学习教程
光源 总光通量110lm 半光强角度110度 配光 截光角不应小于27度
半光强角不小于6度
照度 中心光强为4000cd
通过分析，可以得出：设计需要一个聚光的反光杯，且反光杯的口径与深度的比值 接近于1.
2021/12/27
第33页，共54页。
Tracepro设计实例
导入光源 Insert>source
Tracepro可以同时开启多个档案来完成编辑。
2021/12/27
第2页，共54页。
Tracepro的操作界面介绍
工作菜单
导航区
工作区
实体模型
2021/12/27
消息区
第3页，共54页。
Tracepro的操作界面介绍
2021/12/27
第4页，共54页。
Tracepro的操作设置
View>Preference
最后，点击 ，开始模拟。
2021/12/27
第38页，共54页。
Tracepro设计实例
查看模拟结果 极坐标配光曲线
从模拟的结果中可以得出，灯具效率为61%，最大光强1438.7cd
2021/12/27
第39页，共54页。
Tracepro设计实例
查看模拟结果 直角坐标配光曲线
2021/12/27
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。
2021/12/27
第19页，共54页。
Tracepro光学特性
Define>Apply Properties
TracePro实例教程
TracePro实例教程第一步是创建一个新项目。
在启动TracePro后，点击“File”菜单中的“New”选项，然后选择“Project”命令。
在弹出的对话框中，输入项目的名称和路径，并选择模板。
我们选择“General”模板，它提供了一个基础的空白项目。
第二步是设置光线追迹的参数。
在项目创建后，我们需要设置光线追迹的参数，以便进行模拟和分析。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Model”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Model”。
在弹出的对话框中，选择“Ray Trace”模块，并点击“OK”按钮。
然后，在右侧的属性窗口中，设置光线源的类型和位置，以及其他相关参数。
第三步是绘制光学系统。
在项目中，我们需要绘制光学系统的几何形状。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Geometry”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Surface”。
然后，在右侧的属性窗口中，设置表面的类型和位置，例如球面、棱镜等。
通过重复这个过程，我们可以添加多个表面来构建完整的光学系统。
第四步是定义材料属性。
在光学系统设计中，材料的光学特性非常重要。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Materials”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Material”。
然后，在右侧的属性窗口中，设置材料的光学参数，例如折射率、透射率等。
第五步是设置分析和输出参数。
在光学系统设计完成后，我们可以通过模拟和分析来评估其性能。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Analysis”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add OutputAnalysis”。
然后，在右侧的属性窗口中，选择要分析的参数和结果的输出格式。
第六步是运行模拟和分析。
在完成了上述的设置后，我们可以点击“Run”按钮来运行模拟和分析。
TracePro将根据设置的参数进行光线追迹，并生成相应的结果。
菲涅尔透镜TracePro教程
菲涅尔透镜TracePro教程首先，本教程是中使用的是TP7，采用RepTile特征应用在所要形成的菲涅尔面上。
所以，在应用菲涅尔特性之前，先构建好菲涅尔物镜的结构。
1.构建镜框。
2.点定义，材料特性里面点鳞甲特性，打开鳞甲特性编辑器3.点上图中的新增特性命名，选好变化方式，根据你想要定义的内容来定。
在这里，我选择可变参数。
点好确定之后，弹出上图，描述上面标注一下，将来用起来好识别。
（可无）带宽在这里我输入的是0.225，（参考CYQ大师的进阶资料）。
4.输出数据，方便我们载出之后定义。
点这个按钮，载出。
会弹出下面这个。
点保存这个txt文件，名字为Fresnel1.txt。
注意存放位置，我们下面会用到。
5.下面最小化TP，让我们学习一下菲涅尔透镜的参数。
在上一个步骤，我们看到Facet Angle和Draft Angle，如下图所示，这两个角度以及菲涅尔环带宽的介绍，参考如下文件，详见[1]：我们可以知道，定义带宽之后，需要定义每个环带不同的倾斜角度。
6.为了教程的进行，我们借用TP手册中的资料来载入菲涅尔透镜的角度。
打开文件TracePro\Examples\Demos\Fresnel Lens Arcsecs.txt，该文件里面的数据指的是每一环下facet angle的度数，但是该角度的单位是arcseconds。
这个单位是1/3600 度，所以，我们有必要转换回来。
下面说的这个转换方法是在Excel 里面转换的，可以借鉴一下。
用Exele打开：在B列输入公式=A1/3600，再应用到各列。
一共333列(可参考[2])。
拷贝好这一列数据，可以使用Cltl+Shift+↓选择该列数据复制。
7.使用Excel打开之前的txt文件，Fresnel1.txt再粘贴上面的数据到A19然后再到Draft Angle里面写满5（你们可以自定义，我是参考进阶里面的参数）。
写完后保存。
8.打开TP鳞甲特性编辑器，载入Fresnel1.txt这就完成了菲涅尔透镜鳞甲的设计了。
Tracepro学习教程
Tracepro学习教程Tracepro是一款强大的光学设计和仿真软件，广泛应用于光学系统设计和光学元件性能评估。
它提供了一套完整的工具和功能，可用于光学元件分析、衍射和散射分析、非球面镜设计、光学系统优化、发光二极管（LED）设计和非线性光学分析等。
1. Tracepro的安装和基本界面2. Tracepro的基本操作和数据输入在学习Tracepro之前，用户需要了解软件的基本操作和数据输入方式。
Tracepro可以通过输入光源、光学元件和材料等数据来进行光学设计和分析。
用户可以使用Tracepro提供的标准光源模型，也可以导入外部光源数据。
通过设置光源的参数和位置，用户可以模拟不同类型的光源，并观察其在光学系统中的传播和衍射情况。
对于光学元件的设计，用户可以选择使用Tracepro提供的标准元件模型，也可以自定义非球面镜、透镜等元件。
用户可以设置元件的参数和材料属性，并观察它们对光学系统的影响。
3.光学系统设计和优化Tracepro提供了丰富的工具和功能，用于光学系统设计和优化。
用户可以通过在光学系统中添加、删除或调整光学元件，来改变光学系统的传输特性。
用户可以观察光束的传播路径、聚焦性能和光线散射情况，以评估光学系统的性能。
在光学系统优化方面，Tracepro提供了多种优化算法和策略，例如遗传算法、步进法和灵敏度分析等。
用户可以根据需要选择合适的优化方法，并设置优化的目标和约束条件，以实现光学系统的最佳设计。
4.光学元件性能评估和分析5.LED设计和非线性光学分析除了常规光学设计和分析，Tracepro还提供了专门的功能和工具，用于发光二极管（LED）设计和非线性光学分析。
在LED设计方面，用户可以模拟LED光源的发射特性、发光度和色温等，并评估其在光学系统中的光衰情况。
在非线性光学分析方面，Tracepro可以模拟非线性光学效应，例如二次谐波生成（SHG）、三次谐波生成（THG）和光学放大等。
Tracepro实例学习教程
Tracepro实例学习教程TracePro是一个强大的光学仿真软件，可以帮助工程师和科学家设计和分析光学系统。
本教程将介绍TracePro的基本操作和主要功能。
通过几个实例案例，你将学会如何使用TracePro进行光线追踪、光线分析和优化等。
实例一：透镜系统设计假设我们要设计一个简单的透镜系统，主要包括一个凸透镜和一个凹透镜。
我们首先打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“凸透镜”和“凹透镜”作为初始模型。
然后，我们可以设置透镜的物理属性，如曲率半径、折射率等。
接下来，我们需要定义光源。
在TracePro中，我们可以选择不同类型的光源，如点光源、方向光源等。
我们可以通过拖动光源调整其位置和方向，以模拟实际情况。
在设置完透镜和光源后，我们需要设置接收器，即检测光线的位置。
可以选择光强、光通量、光能量等作为接收器参数。
通过选择不同的接收器参数，可以得到不同的光学性能结果。
最后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。
TracePro会模拟光线在透镜系统中的传播和折射，然后显示光强分布、光通量等结果。
我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化透镜系统的设计。
实例二：光学元件分析在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学元件进行性能分析。
假设我们使用一个平面反射镜作为光路中的一个元件。
我们打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“平面反射镜”作为初始模型。
首先，我们需要设置反射镜的物理属性，如尺寸、反射率等。
然后，我们选择一个合适的光源，并设置接收器。
在设置完光源和接收器后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。
TracePro会模拟光线在反射镜上的反射，然后显示反射效果、光强分布等结果。
我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化反射镜的设计。
实例三：光学系统优化在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学系统进行优化。
假设我们有一个复杂的光学系统，包括多个透镜、反射镜、棱镜等。
TracePro 7.0自学课件(3)
Surface Properties 表面材质 RepTile 鳞甲，设定网点 Irradiance 辐照度 Lens 透镜 Aperture 孔径 Semi-Diameter 半孔径 Decenter 位移 Obstruction 遮蔽物
Position 位置 Aspheric 非球面 Units 单位 Thinkness 厚度 Catalog 目录 Block 方形 Cylinder/Cone圆筒/圆锥 Torus 圆环
TracePro 7.0 自学课件（3）
黄振永
TracePro
定义属性 编辑属性 应用属性
一般而言，在你能够“应用”属性之前， 你需要先“定义”它。
然而为了正确地定义属性，你要得到希望 定义的属性的测量数据。
例如，如果你有一种特殊涂料想用在你的 模型表面，在定义涂料的TracePro属性前， 你必须先测量其属性。
应用属性
Define→Apply Properties
TracePro 光线追迹
TracePro通过光线轨迹控制来模拟光通量通过 模型的分布：
描光模式：Analysis mode 和Simulation mode
TracePro通过光线轨迹控制来模拟光通量通过 模型的分布：
描光设置：Raytrace→Raytrace Options...
Sphere 球形 Thin Sheet Plane 平面 Define 定义光线特性 Apply Proterties 应用特性，使用材质 Edit Property Data 编辑特性 Surface Properties 表面材质 Material Properties 材料材质
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3/26/2019
Tracepro建模
Insert> Lens Element
要点： A.透镜的材料 B.透镜的参数 C.透镜的位置
3/26/2019
Tracepro建模
Insert> Fresnel Lens
要点： A.透镜的材料 B.透镜的参数 C.透镜的位置
3/26/2019
Tracepro建模
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。
3/26/2019
Tracepro光源设定
Tracepro光源的设定有三种方法：
1.Tracepro自建光源模型，然后进行光源属性定义. 2.Tracepro光源库，其中有部分已经定义好光源参数的光 源 实体模型。 3.光源文件导入。Insert>Source选择需要插入的光源文件.对
于光源文件，有几种符合的格式（*.ray,*.dat,*.src）
3/26/2019
Tracepro分析功能
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 光线资料 偏振效应
仿真模拟
3/26/2019
Tracepro分析功能
追踪光线
Raytrace Options 光线模拟的 环境参数设定，其中有光源的 波长，光源的单位，热环境系 数等。
3/26/2019
Tracepro光学特性
Define>Apply Properties
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。
3/2Байду номын сангаас/2019
Tracepro光学特性
Define>Apply Properties
建立立体对象，以及设定材料特性，表面性质和光源特性。
Tracepro可以同时开启多个档案来完成编辑。
3/26/2019
Tracepro的操作界面介绍
工作菜单 导航区 工作区
实体模型
3/26/2019
消息区
Tracepro的操作界面介绍
3/26/2019
Tracepro的操作设置
View>Preference
光学软件建模
Tracepro与很多光学模拟软件如ZEMAX,OSLO,Code V等是共用的， 所以可以直接用Tracepro打开这些软件保存的文档。
3/26/2019
Tracepro建模
Tracepro自建模
Tracepro软件本身提供了一个强大 的模型库，使用者可以根据自己的 需要选择不同的模块来建立模型。 其路径就是 :Insert>
Insert> Reflector
要点： A.反射器的类型 B.反射器的焦距 C.反射器的长度 D.反射器的位置
3/26/2019
Tracepro建模
Insert> Tube
3/26/2019
Tracepro建模
Insert> Baffle Vane
3/26/2019
Tracepro建模
3/26/2019
Tracepro分析功能
照度分析参数设置
如图：照度分析的参数设置表。 Smooting 选定将光斑的显示更 加平滑 Map Count 是照度计算点的数目， 当计算点的数目增大到一定程度
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。
3/26/2019
Tracepro光学特性
Define>Edit Properties Date
Insert> Primisive Solids
3/26/2019
Tracepro建模
3D建模，导入
Tracepro在建模方面有很强大的功能，但是在自由曲面方面仍存在一
些不足，所以，就需要在3D软件中建好模型后，存igs，sat，stp等格 式，最后导入Tracepro中。
如图：有两种3D模型的导入方式
此处可以设置Tracepro操作
界面中显示方面的参数，如
界面的显示单位，缩放时的 倍率，显示光线的颜色，方
式等等。
3/26/2019
Tracepro的系统设置
View>Customize
此处可以设置Tracepro操
作界面中运行方面的参数，
如导航区的位置，模型的 显示方式，模型的颜色，
背景的颜色等等。
3/26/2019
Tracepro模拟步骤
建立模型
光学特性
光源设定
分析功能
3/26/2019
Tracepro建模
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
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。
重要，模拟的目的是模拟结
果与实际更为接近。所以光 学特性的定义就是给模拟效
果一个好的起始。
3/26/2019
Tracepro光学特性
Define>Apply Properties
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。
3/26/2019
File>Open
Insert>Part
Tracepro建模
光学软件建模
同时，Tracepro可 以将其他程序建好 的模型，直接读取， 简单方便。如图， 通过Tracepro打开 OSLO文档
3/26/2019
Tracepro光学特性
Tracepro的建模后，就要对
模型进行属性的设置光学特 性在Tracepro的模拟中非常
Tracepro学习教程2016版
3/26/2019
什么是Tracepro？
Tracepro是一套可以做照明系统分析，传统光学分析，辐射度以及光
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，