Wolfram Drittentwickler-Pakete – Optica Software

Optica

Kompatibel zu Mathematica 10

LensLab

Kompatibel zu Mathematica 8

Optica und Lenslab

Modellierung und Visualisierung optischer Systeme

Optica und LensLab sind zwei Software-Lösungen, die sich von üblichen Anwendungen für optisches Design in mehreren Aspekten abheben.

Fast jeder Ingenieur, der mit optischem Engineering befaßt ist, profitiert von den Optica Software-Produkten, die neben vielen anderen folgende Funktionen einschließen:

  • zahlreiche Optimierungsalgorithmen (ConjugateGradient, InteriorPoint, LevenbergMarquardt, Newton, QuasiNewton, DifferentialEvolution, NelderMead, NonlinearInteriorPoint, RandomSearch, SimulatedAnnealing, Simplex)
  • Auswahl aus über 7.000 Katalogkomponenten sowie Definition von Komponenten mit eigenem Verhalten,
  • Auswahl aus über 500 Materialmodellen, die von Strahl- und Komponentenparametern abhängen, sowie Definition von eigenen Materialmodellen,
  • sequentielles und nicht-sequentielles Raytracing,
  • Durchführung von Streulicht-Analysen,
  • Berechnung zeitabhängiger optischer Systeme und optischer Systeme bestehend aus Freiformflächen,
  • teilweise Ausgabe von symbolischen Ergebnissen,
  • Definition von Strahlquellen, bei denen alle Strahlgrößen beliebig sein können,
  • verschiedene Pseudozufallsgeneratoren für Monte-Carlo-Simulationen,
  • Rechnen mit geometrisch beliebigen Beugungsgittern,
  • seit Mathematica 8: Veröffentlichung interaktiver optischer Systeme im CDF-Format,
  • Polarisierungsberechnungen,
  • Photon-Dichte Berechnungen.

Optica ist eine kommerzielle Applikation für die dynamische Synthese analytischer Modelle optischer Systeme und nutzt Mathematica um analytische optische Modelle für die Anwendung in der physikalischen Optik, bei globalen Optimierungsaufgaben, für Lösungen höherer Ordnung und des symbolischen Achsenparallelversatzes, Strahlenbeugung, Interferenz und die Ausbreitung von Strahlen nach der Gauß'schen Verteilung zu berechnen.

LensLab ist eine günstige Alternative für Studenten und ambitionierte Laien und kann u. a. in den Bereichen Astronomie eingesetzt werden.

Hinweis für Rayica-Nutzer: Optica ist der Nachfolger von Rayica, so dass Besitzer einer Rayica-Lizenz gegebenenfalls ein Update erwerben können.

Optica

Optica ist ein Design-Paket für die Entwicklung optischer Systeme mit Mathematica. Es bietet Polarisations-Ray-Tracing, nicht-sequentielles Ray-Tracing, Engergieberechnungen und die Optimierung optischer Systeme im dreidimensionalen Raum. Mit Optica kann die symbolische Modellierung optischer Systeme durchgeführt werden sowie die Berechnung von Strahlenbeugung, Interferenz, Wellenfronten und die Ausbreitung von Strahlen

Optica verfügt über eine hohe Flexibilität und basiert auf dem enormen Funktionsspektrum von Mathematica. Seine durchsuchbare Kompenenten-Datenbank mit über 6800 kommerziellen optischen Teilen erlaubt dem Anwender die Entwicklung optischer Systeme in kürzester Zeit. Dabei ist der Anwender nicht durch vordefinierte Teile oder eine Skriptsprache begrenzt.

Damit bietet Optica für die Entwicklung optischer Systeme einen vollständig analytischen Zugang bei der Modellierung optischer Systeme sowie die symbolischen Rechenfähigkeiten von Mathematica.

Hier ein Auszug aus der umfangreichen Optica-Bibliothek vorgefertigter Elemente:

  • 122 optische Komponenten
  • 38 Linsen
  • 23 Spiegel
  • 22 Prismen
  • 12 Lichtquellen
  • 22 High-Level-Funktionen

Mehr über die Möglichkeiten von Optica vermittelt die Liste der Features auf den Webseiten von Wolfram Research

Optica Grafik-Beispiele


Einige ausgewählte interaktive Beispiele zu Optica finden Sie auf den Seiten des Wolfram Demonstrations Projects.

LensLab

LensLab ist ein Einsteigerprodukt in die Welt der Analyse und Modellierung optischer Systeme. Mit LensLab können nicht nur Raytracing und Rendering, sondern auch die Analyse von einfachen und komplexen optischen Systemen durchgeführt werden. Dazu kann der Anwender Linsen, Spiegel, Prismen, Fresnel-Spiegel und -Linsen, optische Fasern, Laser, Verstärker, paraxiale Komponenten und viele weitere optische Elemente definieren. Zusätzlich zu den Elementen der integrierten Bibliothek können eigene Elemente definiert oder bereits vorhandene angepasst werden.

Hier ein Auszug aus der umfangreichen LensLab-Bibliothek vorgefertigter Elemente:

  • 61 optische Komponenten
  • 21 Linsen
  • 12 Spiegel
  • 2 Prismen
  • 7 Lichtquellen
  • 10 High-Level-Funktionen

Schlüsselfunktionen

  • Sequentielles und nicht-sequentielles Ray-Tracing im dreidimensionalen Raum
  • Amplitude und Informationen zur optischen Pfadlänge
  • Beliebige, benutzerdefinierte optische Oberflächenprofile jeglicher Form
  • Analytische Parameterbeschreibung von optischen Oberflächenformen
  • Symbolische Parametrisierung optischer Systemcharakteristika
  • Energieberechnungen einschließlich Verstärkungs- und Absorptionsmodell

Zusammenspiel mit Mathematica

Das Zusatzpaket integriert sich vollständig in Mathematica.

Mathematica ist ein Softwaresystem zur Lösung von Problemstellungen, in denen Berechnungen (Numerik, Symbolik), 2D- und 3D-Visualisierungen, Modellgenerierungen und Simulationen notwendig sind. Mathematica ist ein modulares mathematisches Werkzeugsystem mit einer nahezu unendlichen Vielfalt von Funktionen und Algorithmen. Es präsentiert sich dem Anwender in einer plattformunabhängigen Benutzeroberfläche - dem Notebookinterface - mit integrierter Textverarbeitung, 4GL-Programmiersprache, offener Programmarchitektur und dynamischen, frei definierbaren Symbolpaletten.
Für den erfahrenen Mathematica Anwender wird damit das Nutzen der Funktionen nahezu zum Kinderspiel, denn jede Funktion verhält sich wie alle anderen Mathematica-Funktionen. Für den Neuling gibt es ein interaktives Tutorial zur schnellen Einarbeitung in Mathematica selbst und dann jeweilige Tutorials zur Einarbeitung in das Zusatzpaket.
Viele der Funktionen des Zusatzpaketes sind in Mathematica selbst programmiert und einige liegen im Mathematica Programmiercode vor, so dass diese individuell anpassbar/erweiterbar sind.

Die komplette Dokumentation ist online verfügbar und integriert sich bei der Installation in den Help-Browser und ist damit ebenfalls vollständig in Mathematica enthalten.

Erfahren Sie hier mehr zu Mathematica.

Systemvoraussetzungen

Optica

  • Mathematica 10 oder höher
  • Betriebssysteme
    • Windows
    • Linux
    • OS X

 Hier geht es zu den Systemvoraussetzungen von Mathematica

LensLab

  • Mathematica 6, 7 oder 8
  • Betriebssysteme
    • Windows
    • Linux
    • OS X

 Hier geht es zu den Systemvoraussetzungen von Mathematica

Preisinformationen

Optica erhalten Sie über unseren ADDITIVE eShop. Für weitere Informationen zu LensLab oder ein Angebot zu Optica oder LensLab stehen wir Ihnen per E-Mail an This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. oder telefonisch unter +49 (0) 61 72 - 59 05 - 30 zur Verfügung.

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