FreeOptical

Logiciel libre et gratuit de conception et de simulation optique pour Linux

Concevez et analysez objectifs, lunettes, télescopes et spectrographes surface par surface, comme avec les grands logiciels commerciaux, sans licence ni abonnement.

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Fonctions

Lancer de rayons exact

Tracé séquentiel en 3D : sphères, coniques, asphères paires, miroirs, surfaces basculées et décentrées (systèmes repliés), obstructions centrales, réseaux de diffraction.

Analyses ondulatoires

Différence de marche (OPD), carte de front d'onde, 37 polynômes de Zernike, rapport de Strehl, PSF de diffraction et FTM tangentielle et sagittale.

Aberrations

Spot diagram, courbes de rayons, aberration sphérique longitudinale, courbure de champ, distorsion et coefficients de Seidel surface par surface.

Vrais verres

Formules de Sellmeier, verres Schott intégrés, silice et fluorine ; import des catalogues Zemax .agf (Schott, Ohara, CDGM…).

Optimisation

Moindres carrés amortis (DLS) sur tous les champs et toutes les couleurs : rayons, épaisseurs, coniques, asphériques, focale et contraintes.

Spectrographes et autres instruments

Spectrographes (dispersion, image de la fente, résolution R), objets proches (microscopes, relais), systèmes afocaux (oculaires, jumelles), lentille idéale.

Test des miroirs

Interféromètre de Bath : interférogramme d'un miroir au centre de courbure, analyse de photos d'interférogrammes, conique mesurée, erreur de surface et Strehl.

Comme les logiciels professionnels

Ruptures de repère (Coordinate Break) pour les systèmes repliés, solves et reprises (mise au point automatique, F/# imposé, surface aplanétique), énergie encerclée, chromatisme, empreinte des faisceaux, tolérancement (sensibilités et Monte-Carlo), import des fichiers Zemax .zmx.

Ouvert et scriptable

Interface graphique, interface terminal et serveur MCP pour piloter les calculs par un agent IA. Import des fichiers TDESIGN, LENSDES et RAYTRACE (Rutten et van Venrooij).

Captures d'écran

Coupe 2D d'un Schmidt-Cassegrain 200 mm F/10
Coupe 2D d'un Schmidt-Cassegrain 200 mm F/10
Front d'onde et coefficients de Zernike
Front d'onde et coefficients de Zernike
Fonction de transfert de modulation (FTM)
Fonction de transfert de modulation (FTM)
Courbes de rayons d'un doublet achromatique
Courbes de rayons d'un doublet achromatique
Tache de diffraction (PSF) en échelle logarithmique
Tache de diffraction (PSF) en échelle logarithmique
Coefficients de Seidel par surface
Coefficients de Seidel par surface

Installation

Debian, Ubuntu et dérivées (amd64) : téléchargez le paquet .deb de la dernière version, puis :

sudo apt install ./freeoptical_0.10.0_amd64.deb

Les versions suivantes s'installent depuis le bouton Mise à jour du logiciel. Depuis les sources : cargo build --release.

Pour qui ?

Astronomes amateurs qui taillent leurs miroirs ou conçoivent leurs instruments, étudiants et enseignants en optique, ingénieurs qui cherchent une alternative libre aux logiciels commerciaux de conception optique comme Zemax OpticStudio, Code V ou OSLO.

Langues

Interface en français, anglais et allemand, au choix (menu Langue).