FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 !5yRWMO9X~ {d&X/tT 本文您将会学到如下内容: Tz+HIUIxF 透镜基本参数输入; Q$/V) 0 优化变量与评价函数设定; l{M;PaJ`} 优化; 2V#c[%vI 照度分析; u^j8
XOT '-$))AdD 2. 操作流程 !C9ps]6 3ybK6!g`[ 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。 pCB
5wB jh<TdvF2$ U-wq- GT 2) 创建透镜 [q0_7 {mCKTyN+ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [
t>}SE 7,) 67G;
CVyx lc> 3) 输入透镜参数 bIvJs9L ~`nm<
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; .Um?5wG~i BK`Q)[ 2)HxW}o
'xLM>6[wz 将第二面的圆锥系数改为-1 i?1js ! 8 4) 创建LED光源 >
{'5>6u a2(D!_dZR
D:ql^{~ 光源类型为Random plane ; F]URf&U 光线数为10000; w~cq%% LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; mG}^'?^K 形状选为椭圆; 60U{ e}Mkb \Y>#^b? 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }5TfQV6 半径选择60度 PMz{8
F 类型选择 Lambertian 8|S1|t, 形状选择 Elliptical Y:tW] `g4Ekp'Rp[ 波长选择默认默认波长 1`2);b{@ Power默认为1 watts n6}E4Eno 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm @&i#S}%/ {|7OmslC@
LED光源设定办法 :uU]rBMo LED光源的发光强度(极化角和方位角) `[C v- 34+)-\ xt:
波长设定,颜色选为绿色 mCC:}n"#
功率设定(在Power units选择Watts) G>_42Rp 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 9 "
}^SI8 yPzULO4
创建平面探测器(plane) I;Z`!u:+
e@2E0u4
6) 创建分析面 ]sm0E@ 1 c*M)DO`y;h u$Pf.# i SAidK,
光线滤光器设置 l?yZtZ8 7) 执行光线追迹 L_.xr
? Lv, ji_ #Tg|aW$(* 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。 QJ(e*/ w/^0tZ~ 8) 优化设定 N#-kk3!Z; a\[fC=]r: 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Rrs`h `'- a?U%l 9F
定义变量 F-reb5pt.=
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) KOAz-h@6 9) 优化 )z*$`?)k X"qbB4(I 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 {%+3D,$) $S)e"Po~5
2U+z~ i}$N&  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 <'4!G"_EP (X`t"*y" 10) 光线追迹与结果分析 #LNB@E [ ;3EzZL
]Xkc0E1 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _uy5?auQ 9q0,K" x) WKYA9BaR 优化后透镜的面型如下: > {LJ#Dc6
透镜渲染效果 8HH.P`Vk#
QQ:2987619807
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