• Skripteditor für Python mit Syntax-Highlighting und Autovervollständigung
• Grafikausgabe in Präsentationsqualität und Animation:
• • System-Viewer zur 3D-Darstellung der Geometrie
  • Profil-View
  • Plots von Verteilungsfunktionen und 2D-Grafiken
• Top- und Deep-Level-Zugriff auf Simulationsparameter und -module zur Umsetzung benutzerdefinierten Analysen

RayJack ONE® unterstützt alle in der Optik üblicherweise benötigten Oberflächenmodelle:

• Implizite und explizite Flächen wie Ebenen, Ellipsoide, Konische Flächen, Asphären,Tubus und Kegelstumpf
• Ideale (paraxiale) Linsen
• Aus Bezier-Splines erzeugte Flächen: Extrudierte Flächen, Rotationsflächen
• Getrimmte Flächen (Mehrfachtrimmung mittels Boolescher- Operatoren)
• aus CAD importierte Flächen. Unterstützte Formate: STEP, IGES, STL, OBJ (weitere Formate auf Anfrage)

Lichtquellen

Folgende Lichtquellen sind zurzeit implementiert:

• Isotrope Lichtquellen
• Ebene Lambert-Strahler mit beliebiger Randkurve
• Strahlende Oberflächen: Jede Oberfläche kann in eine Lichtquelle mit Lambert‘scher Charakteristik verwandelt werden
• Strahlen auf einem Gitter: Kollimiert und Punktquellen
• Benutzerdefinierte Lichtquellen
• Strahlen aus externen Datenbanken (LEDs etc.)
• Resultierende Strahlen aus vorhergehenden RayJack ONE® Simulationen können als Lichtquellen verwendet werden

Modifikation von Lichtquellen:

• Apodisierung (Gewichtung der Strahlen bezüglich Ort, Richtung und Wellenlänge)
• Importance Sampling (Richtungsselektion)
• Strahlumkehr
• Und weiter…

Physikalische Modellierung

RayJack ONE® ist ein sehr schnell wachsendes Simulationstool. In der aktuellen Version bietet es alle Modelliermöglichkeiten, die üblicherweise beim Optik- und Beleuchtungsdesign benötigt werden: 

• Dispersive und absorbierende Materialien, inklusive Standardglaskataloge
• Dünne Schichten und benutzerdefinierte Coatings
• Volumen- und Oberflächenstreuung
• Lichtquellen mit benutzerdefiertem Spektrum
• Beugungsgitter
• Polarisation (Jones- und Stokes-Formalismus), Dünnschichtpolarisatoren, uniaxiale Materialien

Lichtstreuung im Volumen 

Eines der Spezialgebiete von Hembach Photonik ist die Volumenlichtstreuung, mit langjähriger Erfahrung im Bereich optische Partikelmesstechnik, Entwicklung von Diffusoren sowie Gewebeoptik.

Aufbauend auf diesem Know-How bietet RayJack ONE® vielfältige Möglichkeiten zur Modellierung und Analyse von Volumenstreuung:

• Einfach- und Vielfachstreuung
• Mie-Theorie und Kern-Mantel-Teilchen
• Phänomenologische Streumodelle
• Beliebige Partikelgrößenverteilungen und Partikelgemische
• Zugriff auf Parameter der Einzelstreuung: Streu- und Extinktionsquerschnitte, Anisotropiefaktor, Phasenfunktion und vieles mehr

Lichtstreuung an Oberflächen

Eine Kernaufgabe von RayJack ONE® ist die Analyse von Streulicht. Unsere Software bietet:

• Alle gängigen Modelle sowie benutzerdefinierte Modelle für die BSDF
• BSDF für kontaminierte Oberflächen (Mie-Streuung) für beliebige Partikelgrößenverteilungen und Partikelgemische, sowie für einige standardisierte Verteilungen (Log-Normal-Verteilung, MilStd 1264C)
• Importance Sampling (gerichtete Streuung) zur Verbesserung der Strahlenstatistik mit vielfältigen Optionen:
• in einen konischen Winkelbereich (raumfest, um Oberflächennormale, um spekularen Strahl etc.)
• auf eine geschlossene ebene Kurve zu (oder von ihr weg)
• auf ein physikalisches Objekt zu (oder von ihm weg)

RayJack ONE® bietet umfangreiche Kontroll- und Variationsmöglichkeiten für Raytracing:

• Sequenzielles und nicht-sequentielles Raytracing
• Differenzielles Raytracing
• Schrittweises Raytracing
• Monte-Carlo-Raytracing in verschiedenen Modi
• Ray-Splitting
• Vielzahl von Abbruchkriterien, die vom Benutzer gesetzt werden können
• Detaillierter Report nach jedem Raytracing

Die radiometrische (bzw. fotometrische) Auswertung von Simulationen erfolgt wahlweise während des Raytracings („on the fly“) oder im Post-Processing. Es stehen leistungsstarke Analysetools zur Verfügung, unter anderem:

• Spotdiagramm
• Detektoren für Strahlstrom, Bestrahlungsstärke, Strahlstärke (bzw. entsprechende fotometrische Größen)
• Benutzerdefinierte Detektoren
• Spektrale Gewichtung
• Filtermöglichkeiten: Sortieren der Ergebnisse nach der Zahl der Streuprozesse, Reflexionen, Optischer Weglänge (Kombination verschiedener Filter mit Boolescher Algebra möglich)
• Analyse und Klassifikation von Strahlpfaden
• Rekonstruktion des Ausgangszustands von Strahlen
• Rekonstruktion der Strahlhistorie

RayJack ONE® verfügt über eine Bibliothek zur Unterstützung Ihrer Design- und Analyseaktivitäten:

Benutzerschnittstelle und Grafik

• Tools zur Erstellung benutzerdefinierter Plots sowie zur Animation
• Edge-Editor zum Design von planaren Kurven (Aperturen etc.)
• Erstellung und Manipulation von 2D-Verteilungsplots
• Benutzerdefnierte Dialoge
• Skriptvorlagen
• „Todo“-Editor

Mathematik

• Optimierung (Downhill-Simplex, Simulated Annealing). Weitere Optimierer sind kostenlos im Internet erhältlich
• Fourier-Transformation
• Arithmetik für 2D- und 3D-Vektoren, Matrizen, affinen Transformationen, 2D-Geraden u.v.m.
• Interpolation und Kurvenanpassung
• Nullstellensuche
• Automatisches Differenzieren
• Numerische Integration
• Zufallszahlengeneratoren

Physik:

• Physikalische Konstanten
• Schwarzer Strahler (Strahlung innerhalb eine Spektralbandes, etc.) – wichtig für IR-Optik

Einheiten:

• RayJack ONE® rechnet intern mit Millimetern als Längen- und Radiant als Winkeleinheit. Andere Einheiten können explizit eingegeben werden, z.B.,  550nm, 4.6micron, 1inch, 180deg.

• HTML-basiertes Online-Hilfesystem
• Eine umfangreiche Gebrauchsanweisung im PDF-Format
• Hunderte von Beispielskripten. Diese reichen von der Erklärung einzelner Kommandos („Code-Snippets“) bis zu komplexen Anwendungsbeispielen und können als Vorlage für eigene Skripte verwendet werden
• Beispiele sind größtenteils direkt über die Benutzeroberfläche oder über das Online-Hilfesystem aufrufbar

Mit der Softwareentwicklung von RayJack ONE® wurde bereits im Jahr 2012 begonnen, basierend auf einer bereits existierenden Anwendungsbibliothek.

Zwischenzeitlich wurde die Entwicklung auch über das GSTP-Programm der ESA gefördert und meisterte das Final Review des Programms in 2021

RayJack ONE® Lizenzen bieten wir auf Subskriptionsbasis. Sie können Ein-Jahres- sowie günstiger Zwei- und Drei-Jahreslizenzen erwerben. Innerhalb der Lizenzdauer haben Sie Zugang zu technischem Support und erhalten alle Produktupdates und Upgrades.  Die Lizenzen sind über einen netzwerkfähigen Hardware-Key (Dongle) abgesichert.

Bitte kontaktieren Sie uns über das untenstehende Formular oder indem Sie eine E-Mail direkt an software@hembach-photonik.de senden.

Gerne stellen wir Ihnen eine zeitlich begrenzte Testversion zur Verfügung, senden Ihnen die aktuelle Preisliste oder ein verbindliches individuelles Angebot.