FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ?N*m2rv 38<!Dt+S(, 本文您将会学到如下内容: Ph@hk0dgr/ 透镜基本参数输入; 9FB k|g"U) 优化变量与评价函数设定; TmI~P+5w 优化; $tKz|H) 照度分析; (jj=CLe "u#,#z_ 2. 操作流程 PVfky@wl" SUv(MA& 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 tf1iRXf8 `h%(ZG~ yU ?TdM\ 2) 创建透镜 Er@'X0n 9j'(T:Zs 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Sv&_LZ-"P ScN'|Ia.-
h=<x%sie 3) 输入透镜参数 GYp}V0 gJ \CT'/ 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; -zn$h$N4 k*xMe- _.)6~
X*'i1)_h 将第二面的圆锥系数改为-1 P*=M?:Jb, 4) 创建LED光源 BqoGHg4iq EV=/'f[++
l~",<bTc 光源类型为Random plane ; LN=6u 光线数为10000; 4%refqWK LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,>
%=,x 形状选为椭圆; Q)mYy t3P$UR% 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 9E`Laf 半径选择60度 (FVHtZi7 类型选择 Lambertian KE$I!$zO 形状选择 Elliptical zE,1zBS< 3UR'*5|' 波长选择默认默认波长 i#4}xvi Power默认为1 watts gUa-6@ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Z'!Ii+'6 1n3XB+*
LED光源设定办法 l&JV.}qGB8 LED光源的发光强度(极化角和方位角) #(Xv\OE kleE\8_
波长设定,颜色选为绿色 |BA&ixHe~C
功率设定(在Power units选择Watts) bukdyo;l 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane uO^,N**R# lVptA3F
创建平面探测器(plane) }.L:(z^L,Y
?1afW)`a.v 6) 创建分析面 WALK@0E bJ!(co6t Q8h0:Q (C9{|T+h
光线滤光器设置 %(}%#-X 7) 执行光线追迹 OCN:{ +T8h jOkC ?B{,%2+ 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。 };m.8(}$) `ElJL{Rn 8) 优化设定 16-1&WuY@ QHHj.ZY 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 vp|.x |@ ,R$U(,>_0
定义变量 JT cE{i
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) ;659E_y> 9) 优化 $z,rN\[ 4p6\8eytq. 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 `p#u9M> Yc`PK =!l
!QsmT3 HO}eu  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 2J &J U6IvN@
g 10) 光线追迹与结果分析 cv7.=*Kb; j
V'~>
2{A/Fbk 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 X,`^z,M%I DR<=C`<4( GswV/V+u 优化后透镜的面型如下: LL%s$>c65A
透镜渲染效果 {fxytiH8
QQ:2987619807
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