FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 3M$X:$b )G4rJ~#@ 本文您将会学到如下内容: I{<;;;a 透镜基本参数输入; FF@ `+T 优化变量与评价函数设定; xOM_R2Md 优化; O#PwRud$ 照度分析; `5<1EGJsD xSOoIsL[ 2. 操作流程 ;/aB)JZ5= Yhk6Uog{4 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。 @tQ2E}psP, .~22^k Q;@X2JSp 2) 创建透镜 ?.j,Bq5At lrn+d$!@ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :H3(w| T/ qSR?,G
wXcMt>3 3) 输入透镜参数 neIy~H_#! @?vLAsp\ 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; 1)gv%_ EaCZx &*ZC0V3
F_ _H(}d 将第二面的圆锥系数改为-1 s79q5 4) 创建LED光源 {\lui eG >eu
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s8yCC#H" 光源类型为Random plane ; T7ki/hjRb 光线数为10000; V-:`+&S{^ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; tNYJQ 形状选为椭圆; Z3Gm jvWI_Fto 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. :;<\5Oy
^ 半径选择60度 RAdvIIQp: 类型选择 Lambertian BQuRHi IV 形状选择 Elliptical =;g= GcVK +=Yk-nJ 波长选择默认默认波长 (}6wAfGo Power默认为1 watts E2-ojL[6 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm yX3PUO9 *|sxa#
LED光源设定办法 yI lV[_ LED光源的发光强度(极化角和方位角) v'K
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波长设定,颜色选为绿色 )< l\jfx e
功率设定(在Power units选择Watts) ~DK F%}E 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane /5jKX 5r $e>/?Ss
创建平面探测器(plane) 4@ =
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9y;y7i{>? 6) 创建分析面 j,Pwket S ]vW&r3` +tPx0>p; |x*{fXdMhr
光线滤光器设置 {WIY8B'c 7) 执行光线追迹 $R8>u#K! C+T&O (/('nY 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 i1tVdbC] S!u6dz^[$X 8) 优化设定 _w\Y{(k c{^i$ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化
,0BR-# fm[_@L%
x
定义变量 !-F ^VGD(8
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) +SO2M|ru& 9) 优化 U0!^m1U: !T)T_P[ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 {qJHL;mP:8 a$~IQ2$|6
"[#@;{@Gt bcUC4g\9N  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 >0kmRVd @gH(/pFX 10) 光线追迹与结果分析 /A%om|+Gq N[#iT&@T}/
|= tJ| 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 W^5<XX,ON q-A`/9 V h
Z=,m 优化后透镜的面型如下: 14mXx}O
透镜渲染效果 tniPEmeS
QQ:2987619807
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