FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 l7\Bq+Q A3MVNz$wo" 本文您将会学到如下内容: 2Lm.;l4YO 透镜基本参数输入; Nvw'[?m 优化变量与评价函数设定; r"c<15g2' 优化; &iez{[O 照度分析; 54v}iG Tw8$6KUW 2. 操作流程 z`XX[9$qm U8 '}( 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。 #R}sGT T:dV[3 O(#DaFJv 2) 创建透镜 (}
?")$. ]sB-}n) 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Dwn.0|E 0sIwU!=vm
<<4U: 3) 输入透镜参数 O!#r2Y"?K1 =)!sWY: 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; gA D, @p"m{ ^\KZE|^3@
BS!VAHO"V 将第二面的圆锥系数改为-1 ;<hLy(@ 4) 创建LED光源 sN"<baZ OlI|.~
Qq+$ea?> 光源类型为Random plane ; ~lib~Y'- 光线数为10000; ^Y,nv,gYn LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; #TS:|= 形状选为椭圆; ebfT%_N HtpZ5 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m9M#)<@* 半径选择60度 :Y>FuE 类型选择 Lambertian KDxqz$14- 形状选择 Elliptical #p$iWY>e~ 0 7b=Zhh 波长选择默认默认波长 FLUvFD Power默认为1 watts (X zy~l< 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm #83`T&Xw* eI%9.Cx#I
LED光源设定办法 ^pwT8Bp LED光源的发光强度(极化角和方位角) /x q^]0xy p4-UW;Xu
波长设定,颜色选为绿色 X)Zc*9XA
功率设定(在Power units选择Watts) ?&Ug"$v 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane TsVU^Z%W 4]G J+a
创建平面探测器(plane) ~
kwS`
q]Vxf!0*> 6) 创建分析面 aGBUFCCa i/|}#yw8A 3Zdwt\OQ /Vdu|k=
光线滤光器设置 y7^E`LKK 7) 执行光线追迹 \:-"? X~g U$ /#}o19(-d 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。 @B\$
me BD,J4xH; 8) 优化设定 9$f% g286
P_a`* 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 DrK@y8 8B!MgNKV
定义变量 []:&WA9N
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) Q2qT[aD, 9) 优化 ;vG%[f`K WeZ?L|&%w0 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 (1e,9!? T].Xx`
b|pp}il = IJ}b=:  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 S ^]mF>xX8 7bk`u'0% 10) 光线追迹与结果分析 Cz|F%>y# Z H2
p(>D5uN_}5 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 sm Kp3_r U4=m>Ty I;Pd}A_}=_ 优化后透镜的面型如下: |@5G\N -
透镜渲染效果 \NTVg6>qN
QQ:2987619807
|