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infotek 2020-12-21 09:26

FRED准直透镜模拟与优化

1. 摘要 d)~Fmi;  
4CGPO c  
本文您将会学到如下内容: Z7 E  
 透镜基本参数输入; $9?cP`hmi  
 优化变量与评价函数设定; R8.CC1Ix  
 优化; Y@PI {;!  
 照度分析; 2NB L}x  
q^6+!&"  
2. 操作流程 Ef<b~E@  
odIZo|dv  
1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 g-Pwp[!qkf  
m&|`x  
~|<m,)!  
2) 创建透镜 uc|45Zxt  
CbN!1E6).  
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens EbqcV\Kb  
}NsUnbxT  
_{M\Bs2<  
3) 输入透镜参数 z0/} !  
9cJH"  
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; %vBhLaE  
`5H$IP1XhA  
Wh&8pH:  
t(="h6i  
将第二面的圆锥系数改为-1
xLx]_R()  
4) 创建LED光源 j(~ *'&|(  
*b]; |n{  
< })'Y~i  
光源类型为Random plane ; _'#x^D  
光线数为10000; `9 {mr<  
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; j2 !3rI  
形状选为椭圆; : }`-B0  
.Lfo)?zG  
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }x&N^Ky3c  
半径选择60度 |{,KRO0P  
类型选择 Lambertian 5+fLeC;  
形状选择 Elliptical f-r] |k  
c sfgJ^n  
波长选择默认默认波长 [CAR[ g&  
Power默认为1 watts &N;-J2M  
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm bO<CR  
X6^},C'E.:  
LED光源设定办法 }MlwC;ot  
LED光源的发光强度(极化角和方位角) IJ/sX_k  
]^6c8sgnR  
波长设定,颜色选为绿色
&7_Qd4=08w  
功率设定(在Power units选择Watts)
O iFS}p  
5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane nJ" '  
t+Op@*#%  
创建平面探测器(plane)
8iekEG$H  
,~?YBLw@c  
6) 创建分析面 ;>mCalwj  
Dr6A ,3B  
Ka,^OW}<%q  
cm[c ze+*  
光线滤光器设置 kCXdGhb  
7) 执行光线追迹 [}fv  dW  
'FYJMIs  
<EST?.@~+  
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Zy09L}59P  
h;jIYxj  
8) 优化设定 /6_|]ijc  
t3+Py7qv  
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 -J^(eog[6  
a/< Csad  
定义变量
9+keX{/c  
定义评价函数 (RMS Direction Spread)
优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
?:Bv iF);/  
9) 优化 WMj}kq)SY)  
V= 1Bo~  
注意:在优化之前,建议先保存原始文件 EKp@9\XBC  
ooV*I|wcI  
qL94SW;  
b pv= %  
优化结束后会弹出如下报告
在输出结果可以看到当前评价函数数值
'fL"txW  
"al `$%(  
10) 光线追迹与结果分析 4npqJ1  
,$eK-w  
BAO|)~1Pd  
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 l (3bW1{n  
"gD-8C3  
HfLLlH<L`&  
优化后透镜的面型如下: *x) 8fAr  
透镜渲染效果
?^j^K-rx  
QQ:2987619807
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