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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 |9xI_(+{kP =+5,B\~q@C 本文您将会学到如下内容: U8#xgz@ 透镜基本参数输入; -${DW^txMZ 优化变量与评价函数设定; [@<sFP;g 优化; W^,S6! 照度分析; {s?M*_{| vq*Q.0 M+ 2. 操作流程 9Ywpej*+ dCYCHHHF 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 rjt8fN {n3EGSP#
)O+}T5c= m8Vdb"0 2) 创建透镜 sRVIH A, R;whW:Tx 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 8eIUsI.o ql{(Lf$
! hd</_# a/Q$cOs 3) 输入透镜参数 z@|dzvjl
Q [sV"ws 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 5FVndMM#y "|Fy+'5}
MiT}L vgt]:$
i!2TH~zl 将第二面的圆锥系数改为-1 8kE]_t %t=kdc0=_ 4) 创建LED光源 [97:4. <P ,~eX(r
TlL^7f} 光源类型为Random plane ; @53k8 光线数为10000; CQ7{1,?2 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Jk|Q`h 形状选为椭圆; 'crlA~/ :Eh\NOc_O 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. vzzE-(\\e 半径选择60度 !?f5>Bl 类型选择 Lambertian C`=p+2I] 形状选择 Elliptical exh/CK4; pA.J@,>`}
波长选择默认默认波长 Ng><n} Power默认为1 watts @Q&3L~K" 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm yNW\?Z$@q TlAR.cV
|yyO q LED光源设定办法 "q}FPJ^l_N D.D$#O_n.S
iUMY!eqp LED光源的发光强度(极化角和方位角) 2Y}?P+:%> ZN"j%E{d
mS>xGtD&K 波长设定,颜色选为绿色 ]3ONFa <9ig?{'
YzosZ! L!< 功率设定(在Power units选择Watts) HCK|~k QY/hI` 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 4p;aS$Q UT~a&u
R(.}C)q3 创建平面探测器(plane) -?]W*f 64Lx-avf
qQ\Y/}F 6s,uXn 6) 创建分析面 4tg<iH{ fA'qd.{f^
FYs)MO
PcB_oG g 光线滤光器设置 Li*eGlId =U|N=/y#hJ 7) 执行光线追迹 <Q|d&vDVfV Uax+dl
.xf<=ep Gm*X'[\DD
u3Gjg{-N7 +cb6??H 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。 9rh}1eo7 6c0>gUQx- T843": 8) 优化设定 #plY\0E@ @aJ!PV'ms 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ;?C#IU RN=` -*E1
3D?sL!W UH7jP#W%=
s3Cc;# 定义变量 Dk48@`l2 h6dPO"
X.`~>`8 定义评价函数 (RMS Direction Spread) 8Lw B
B {Ay"bjZh
[w ;kkMJAy 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) @{Gncy| #c^^=Z 9) 优化 `est|C '+ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 .k,YlFvj UA|u U5Q
GfC5z n> yA47"R
4&l10fR5 优化结束后会弹出如下报告 8QMPY[{ e{Z &d
YJ$1N!rG 在输出结果可以看到当前评价函数数值 uslQ*7S[^ K\|FQ^#UYm 10) 光线追迹与结果分析 W`^@)|9^) +^;JS3p@\ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ,@5I:X!rR \TU3rk&X  I}R0q I!^O)4QRx 优化后透镜的面型如下: HV<Lf
6gE 透镜渲染效果 eF2|Wjl``; aMTu-hA
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