FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 p=QYc)3F ?QDWuPhN 本文您将会学到如下内容: D=)f
)-u' 透镜基本参数输入; b( ^^m:(w 优化变量与评价函数设定; +tN&a 优化; e|r0zw S 照度分析; (,xZGa jRpdft 2. 操作流程 cxYfZ4++m J:F^
#gW 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。 U~2`P k,Zm GllQ] `4CWE_k 2) 创建透镜 Kt.~aaG_ hD<f3_k 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens s-VSH !1uzX
Kb
(a6?s{( 3) 输入透镜参数 Ok%}|/P4 [Id}4[={e 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; ^`qPs/b ER{3,0U Cj;/Uhs
;</Twm;: 将第二面的圆锥系数改为-1 ! ]Mc4!E 4) 创建LED光源 swpnuuC- qSO*$1i
pyW u9 光源类型为Random plane ; \T-~JQVj 光线数为10000; J%dJw} LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; q?~Rnv 形状选为椭圆; chAan~r[* |Zq\GA 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. y?N Nz0 半径选择60度 ;~sr$6 类型选择 Lambertian hPufzhT 形状选择 Elliptical 8HoP(+? -'C!"\% 波长选择默认默认波长 e4qj .b Power默认为1 watts \-.
Tg!Q6 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm g<[rH%\6fg :LV.G0)#
LED光源设定办法 ^@}#me@ LED光源的发光强度(极化角和方位角) pX<a2FP nJVp.*S
波长设定,颜色选为绿色 j.QHkI1.
功率设定(在Power units选择Watts) ~/`X*n& 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane {:Vf0Mhb $+:(f{Va*
创建平面探测器(plane) vg5NY =O
XS0V:<+, 6) 创建分析面 EE%s<_k` 2X@G" wR7aQg 'H=weH
光线滤光器设置 /=
^L
iP 7) 执行光线追迹 _9h.Gt : z~!p~ {of]/3= 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 1-$P0 R[yL_> 8) 优化设定 [(cL/_ iUNnPJh 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 dB`b9)Tk0z KF{a$d
定义变量 1 !s28C5u
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) t&"5dM\ 9) 优化
hh&Js'd $'$>UFR 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 9U10d&M( ,35Ag#va
Ve14rn P{lh)m>  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 `D)S-7BR .S|-4}G(6 10) 光线追迹与结果分析 lCE2SKj
ZW* fOaj
v>^jy8$ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 )[DpK=[N^p K.h]JD]o Ai jUs*n 2 优化后透镜的面型如下: XaGz].Sv
透镜渲染效果 fMB4xbpD
QQ:2987619807
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