FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 %Ski5q 2_v>8B 本文您将会学到如下内容: ![%,pip2/& 透镜基本参数输入; G> >_G<x 优化变量与评价函数设定; _Oq\YQb v 优化; &.B6P|N' 照度分析; F{tSfKy2 p7er04/}\ 2. 操作流程 l[ k$O$jo O2f2Fb$B7 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。 q#Vf2U55m !f6 T(F8z5s5 2) 创建透镜 gZv<_0N 2oLa`33c1 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 4uA^/]ygo
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L4b4X 3) 输入透镜参数 ^EOjq Y2n*T
KXI, 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; 63=m11Z4 lfP|+=^B
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!4:,,!T 将第二面的圆锥系数改为-1 s=4.Ovd\ 4) 创建LED光源 CgC wM=!r Q
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-s"lW 7N^ 光源类型为Random plane ; `>Cx!sYhV 光线数为10000; q0wVV LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; FQ%mNowuj 形状选为椭圆; \Z':hw F04Etf
2k 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. LNkyV*TI 半径选择60度 ,e2va7}3 类型选择 Lambertian CCV~nf 形状选择 Elliptical intf%T5# Hik[pVK@ 波长选择默认默认波长 `Z-`-IL Power默认为1 watts |+;"^<T)l 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm >q`X%&l_ $]FWpr%)
LED光源设定办法 VM[8w` LED光源的发光强度(极化角和方位角) .+>}}, _q 8m$4
波长设定,颜色选为绿色 @zbXG_J
功率设定(在Power units选择Watts) ~6tY\6$9f 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane (agdgy:# )c/]
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创建平面探测器(plane) 0*)79Sz
#82B`y<<y/ 6) 创建分析面 $Tg$FfD6& !T*izMX} Lmb<)YY 2xX7dl(cC
光线滤光器设置 y.zQ ` 7) 执行光线追迹 Ty=}A MMyE S4w/
kml3 ZAE;$pkP 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 }1V&(#H2 C7{w I`~ 8) 优化设定 ]l%j>Vb!L DjIs"5Iei 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =u(fP" |{ _bX)fnUu
定义变量 ' vwBG=9C
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) U:Y?2$# 9) 优化 nB.p}k {)mlXo(On 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 <\5{R@A*6 -8IiQRS
$[Fk>d X\;y;pmRH  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 x-1[2K1"[ Wh,kJis< 10) 光线追迹与结果分析 5GKz@as8 6
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Sz
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TPnO 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 "jSn` T4[eBO 7P 优化后透镜的面型如下: IY'S<)vOY
透镜渲染效果 d^7<l_u~ !
QQ:2987619807
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