切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 1155阅读
    • 0回复

    [技术]FRED应用:准直透镜模拟与优化 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6659
    光币
    27444
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2023-03-01
    1. 摘要 q:y_#r"_y  
    _msV3JBr  
    本文您将会学到如下内容: 4rmSo^vK  
    透镜基本参数输入; Zj*kHjn"  
    优化变量与评价函数设定; scff WqEo  
     优化; nY#V~^|  
     照度分析; q]-CTx$  
    me#?1r  
    2. 操作流程 hr+,-j  
    4@qKML  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 Nvlfi8.  
    0u?{"xH{+}  
    6evW O!  
    HywT  
    2) 创建透镜 wc3OOyP@0  
    -7^A_!.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 3c"$@W:>  
    # !m`A+!~!  
    QJcaOXyMS  
    A?DgeSm  
    3) 输入透镜参数 f1a >C  
    3 e19l!B  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; LEq"g7YH  
    bN ,>,hj  
    t Z_ni}  
    )w{bT]   
    $#cZJ@;]  
    将第二面的圆锥系数改为-1 woHB![Q,  
    6N{V cfq  
    4) 创建LED光源 d$3;o&VUNI  
    >y2;sJ4]D%  
    qfO=_z ES  
    光源类型为Random plane ; l1_Tr2A}7/  
    光线数为10000; MWsjkI`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; vZgV/?'z  
    形状选为椭圆; i/&?e+i  
    5}4f[   
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LP{{PT.&X  
    半径选择60度 6,ZfC<)  
    类型选择 Lambertian NZJ:@J=-  
    形状选择 Elliptical SWAggW)  
    %uuh+@/&yz  
    波长选择默认默认波长 gaK m`#  
    Power默认为1 watts YF+hN\  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm <Rs#y:  
    KjrUTG0oA  
    V~Zi #o  
    LED光源设定办法 qk;vn}auD]  
    Zu4|1 W  
    F{:ZHCm  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) *wgHa6?+7  
    02Ftn&bi  
    ^w0V{qF{  
    波长设定,颜色选为绿色 vy ME  
    @}#"o  
    Wc}opp  
    功率设定(在Power units选择Watts) S$CO T)7  
    7x/S4Gs'4  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane +d[A'&"  
    y_^w|  
    7eQE[C  
    创建平面探测器(plane) ugtzF  
    y Iab3/#`  
    xW$F-n  
    C~do*rnM^  
    6) 创建分析面 Sv*@3x  
    h8b*=oq  
    $/\b`ID  
    ]!u12^A{  
    光线滤光器设置 hK!Z ~  
    4?#0fK  
    7) 执行光线追迹 L53qQej<  
    2?",2x09  
    pK)*{fC$`  
    A)5-w`1  
    @S/PB[%S  
    45Z"U<I,9  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 r52X}Y  
     u/ Os  
    @WppiZ$  
    8) 优化设定 4_CV.?  
    4Xna}7  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 kmJ {(y)w  
    x^UE4$oo  
    _3q%  
    G1; .\i  
    sUaUZO2V  
    定义变量
    T5mdC  
    ;Nw.  
    mhp&; Q9  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) aZ$$a+  
    _$<Q$P6y  
    =1dU~B:Lm  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) "W_C%elg  
    4dDDi,)U  
    9) 优化 ]!>ThBMa  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ZE#f{qF(  
    S.;>:Dd[K  
    KFCL|9P  
    -*[?E!F  
    K^V*JH\G  
    优化结束后会弹出如下报告 F{1;~Yg%  
    < bHu9D  
    m){.{Vn]  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 uV]4C^k;`[  
    {VWUK`3  
    10) 光线追迹与结果分析 zNE"5  
    Ua.7_Em  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    fvajNP  
    Oeo:V"  
    )"  H$1  
    <1(:W[M  
    优化后透镜的面型如下: Zk+J=Cwq}  
    透镜渲染效果
    \`w!v,aM$  
    SnK j:|bV  
     
    分享到