FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 Qs\m"yx qDlh6W?}k 本文您将会学到如下内容: 9(-f)$u 透镜基本参数输入; 7{W#i<W 优化变量与评价函数设定; Bp:PAy 优化; 3Gk\3iU! 照度分析; ,8Eg/ 9-ei#|Vnt[ 2. 操作流程 f;{K+\T )
dB?Ep| 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。 5MX7V4ist s:/Wz39SY3 7T69tQZ< 2) 创建透镜 (&o|}"kRq m#Y[EPF=| 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !(H
RP9 0bz':M#k &
u2o196,Ut 3) 输入透镜参数 y8.3tp 9EFQo^
E 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; ]broU%#" '.gLqm}% MkK6.qV\z
Y@ l>4q") 将第二面的圆锥系数改为-1 zk m#w 4) 创建LED光源 2Q;g|*] V*,6_-^l
7W.z8>p 光源类型为Random plane ; ]K-B#D{P 光线数为10000; Xs Ey8V LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; U-.A+#<IT9 形状选为椭圆; Q $^)z_jai E0t%]?1 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. `p#u9M> 半径选择60度 Yc`PK =!l 类型选择 Lambertian !QsmT3 形状选择 Elliptical HO}eu O5v~wLx9e 波长选择默认默认波长 ?mbI6fYv Power默认为1 watts p)c"xaTP#F 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm n2N:rP 'GF <_3I2l
LED光源设定办法 X,`^z,M%I LED光源的发光强度(极化角和方位角) \R.Fmeko =`+c}i?
波长设定,颜色选为绿色 LL%s$>c65A
功率设定(在Power units选择Watts) M?v`C>j 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane '>Uip+'
[P3
Z"&
创建平面探测器(plane) )Im3';qt
F7&Oc)f"B 6) 创建分析面 c:u2a/Q? T]lVwj ]L;X Aj? #gSIa6z1W
光线滤光器设置 3e?a$~9 7) 执行光线追迹 rPx:o}&< w)<h$<tU t@cImmh\T 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。 '/GZ/$a_l nV_[40KP_ 8) 优化设定 *n*po.Xr O[5u6heNMr 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 115zvW yIf>8ed]#
定义变量 vq8&IL
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) +"3K)9H 9) 优化 #vPf$y6jCI u;/<uV3 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 +8 }p-<a ^~DClZ
EViDMp" tW \q;_DSr  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 JU!vVA_ mApl}I 10) 光线追迹与结果分析 ^2eH0O! WoDQg64
;hkzL_' E) 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 I`[s(C>3@ 9 UcSQ"D Ji;R{tZ.R 优化后透镜的面型如下: i3<ZFR
透镜渲染效果 o]WG8Mo-
QQ:2987619807
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