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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 >qk[/\^O &MKG#Y} 本文您将会学到如下内容: r2M Iw 透镜基本参数输入; ?^t"tY 优化变量与评价函数设定; v]SHude{ 优化; >{?~cNO& 照度分析; &7"a.&*9xX {|nm0vg`A 2. 操作流程 5#3/ +aR.t@D+"Y 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。 d$Y3 a^O| u>SGa @R)
D1]%2: {5w'.Z]0v 2) 创建透镜 z ea=vx>` {@, } M 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens RP 'VEJ 3
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*W
aL}i(P1 e&%m[:W:< 3) 输入透镜参数 HEdOo~/~ E`s9SE 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; b Lag&c) x}o]R
OjO$.ecT ;sJUTp5\h
a Mp*Ap 将第二面的圆锥系数改为-1 3 d
$ ."b=dkx 4) 创建LED光源 H^_]' ~. {];4
.I\)1kjX 光源类型为Random plane ; !9|)v7} 光线数为10000; h<;kj#qbb LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; {T|sU\| Q 形状选为椭圆; 8&snLOU
-Q %SORs(4 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. v\7k 半径选择60度 \;AW/&Ea 类型选择 Lambertian D~ _|`D5WK 形状选择 Elliptical .Rl58]x~ [)UF@Sq4+Q 波长选择默认默认波长 gNkx]bm Power默认为1 watts t95hI DtD 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm <K4`GT"n St/<\Y,wr
qZRx,^gd LED光源设定办法 a,X=!oJ 9`{[J['V
bSH lR#!6 LED光源的发光强度(极化角和方位角) 2y;
|6` . 2_t/2
{MX_t/o=f 波长设定,颜色选为绿色 _YF~DU .gUceXWH3
u*_I7.}9 功率设定(在Power units选择Watts) 48,Aq*JFw }G
n2% 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane VU,\OOp Y ON@G5^
N!6{c~^ 创建平面探测器(plane) $s2Ty1 i(.c<e{v~
`K[:<p} m(JFlO 6) 创建分析面 :H[E
W3Q EFeG[bxM
i[FcY2
]e+IaZ[Wo 光线滤光器设置 {#M=gDhbX k f~71G+ 7) 执行光线追迹 FxOhF03\=[ ?#]K54?
!v\m%t|. wqo2iRql
N>i1TM2 &8t?OpB =h 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 (zkh`8L [o&Vr\.$ WH :+HNl1d 8) 优化设定 } {/4sll 5n;|K]UW 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化
Z4'"* g-xbb&]
n`f},.NM| [;dWFG"f
G 8|[.n 定义变量 Lc^nNUzPo )>at]mH
s<0yQ-=.?N 定义评价函数 (RMS Direction Spread) jsTb0 o*/\oVOq
IDBhhv3ak 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) >>krH'79 &:L8; m 9) 优化 b0LjNO@< 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 "%ag^v9 *sf9(%j
lj%8(X u R@>R@V>c
!Dkz6B* 优化结束后会弹出如下报告 n]4)~ZIAU bf3LNV|
S|;a=K&hS 在输出结果可以看到当前评价函数数值 #c4LdZu9 mquna"}N 10) 光线追迹与结果分析 g2C-)*'{yh tZ>>aiI3 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 [.< | |