FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ',GV6kt_k %dc3z"u 本文您将会学到如下内容: N#4N?BBP" 透镜基本参数输入; ~/2g)IS 优化变量与评价函数设定; 3QW_k5o 优化; xOythvO 照度分析; ;J]25j]] %Uy%kN_& 2. 操作流程 ^5>s7SGB" (?vK_{ 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。 KF+mZB :}Ok$^5s {Bh("wg$Lk 2) 创建透镜 } ~| k I.1D*!tz 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens !siWEzw {6h|6.S2
.oEbEs 3) 输入透镜参数 gw^'{b Ry?4h\UX5 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; 3+ =I;nj ?R|th Z \7Qb229?
zPR8f-U vw 将第二面的圆锥系数改为-1 h./P\eDc 4) 创建LED光源 Zsj`F9*e g\Ak;03n
<*<U!J-i 光源类型为Random plane ; dFW.}"^c 光线数为10000; ^]>aHz9 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; )MSZ2)( 形状选为椭圆; Ja|{1&J. /1d<P! H 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. s9O2k}] 半径选择60度 T p<s1'" 类型选择 Lambertian <^8*<;PaG 形状选择 Elliptical "$| Zr b*EXIzQ 波长选择默认默认波长 eh(<m8I Power默认为1 watts $shp(T,q 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm )K;]y-Us[ 7O)" `
LED光源设定办法 l+'F_a LED光源的发光强度(极化角和方位角) UV AJxqz%} fvqd'2 t
波长设定,颜色选为绿色 I4=Xb^Ux
功率设定(在Power units选择Watts) 6B" egYv 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane oehaQ#e ;a
r><w
创建平面探测器(plane) @MbVWiv
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~`V7B2Y 6) 创建分析面 jVWK0Zba hH>``gK HC*?DJ, e,gyQjJR
光线滤光器设置 Z9K})47T 7) 执行光线追迹 @?kJ). 86
.`T l;
]Oeh=gq 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 BPv>$
m+. CvDxq:x 8) 优化设定 t;NV $!! ' cIEc1y 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 h8{(KRa 6 }m-"8\_D
定义变量 N( Oyi
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) ;9a 6pz< 9) 优化 I&VTW8jB vXE0%QE'Q 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 |~0UM$OB^3 0~Gle:
vB'>[jvA| bHE2,;o  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 g>JLDQdc 78 f$6J q 10) 光线追迹与结果分析 !l@zT}i?? L2UsqVU
g}LAks 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 M@et6aud;K #5} wuj%5 Yk!/ow@. 优化后透镜的面型如下: 3FE( }G
透镜渲染效果 a_~=#]a
QQ:2987619807
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