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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 >T:
Yp< s4h3mypw 本文您将会学到如下内容: 5:ca6H 透镜基本参数输入; =iF}41a
优化变量与评价函数设定; & c a- 优化; I[E/)R{\ 照度分析; Huzw> WB~
^R<g 2. 操作流程 0k Ezi OJ0Dw*K< 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。 zfAHE{c $w!; ~s
yv2BbrYyy N4y$$.uv2 2) 创建透镜 ^,F8 ha z@5t7e)!R 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens iX
;E"ov] svki=GD_(.
pI*/-!I @w:6m&KL9 3) 输入透镜参数 :"BZK5{8 (5AgI7I, 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; <~ E'% 60; &Xw{%Rg
&d/v/Y ra#s!m1
eTi r-7 将第二面的圆锥系数改为-1 ^]Mlkd: %*d(1?\o 4) 创建LED光源 v"x{oD$R gHCk;dmq81
J*@(rb#G 光源类型为Random plane ; 38(Cj~u=3 光线数为10000; @mM])V LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; zQsu~8PX 形状选为椭圆; V *2=S -8F~Tffx 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. OG}auM4
半径选择60度 i^hgs`hvU 类型选择 Lambertian bqBgq 形状选择 Elliptical &j2fh!\4 l+$e|F 波长选择默认默认波长 -.#He Power默认为1 watts :m|%=@]` 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm WHh=hts\ iM'{,~8R5
-t28"jyj LED光源设定办法 tF> ?] []e*Io&[
)2c[]d/a4 LED光源的发光强度(极化角和方位角) xHN"7 j}h K%TlB KV
UMe@[E= 波长设定,颜色选为绿色 ((BuBu> tmAc=?|Wa
nr/^HjMV 功率设定(在Power units选择Watts) X2#;1 ku ;jb+x5t 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane +*OY%;dQ7@ XO |U4#ya
E&G_7-> 创建平面探测器(plane) ]stAC3 -:txmMT
zw=as9z1- UH8)r 6) 创建分析面 *.ffyBI*~ V0p@wG3
H^s@qh)L
x
Hw$ 光线滤光器设置 qx! NU}6 @Bfwb?& 7) 执行光线追迹 z_XI,u} &HKrmFgX{
Jt4T)c9 l\8l.xP
h#bpog % ~%>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。 >c~~i-= @vf{_g< Gq5)>'D? 8) 优化设定 ,wmPK;j =dbLA ,z9 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 KZV$rJ%G l'N>9~f
{rr
ED QsYc 9]:
i3k ',8 定义变量 %^RlE@l9 1 sCF
-r
[.P~-6~ 定义评价函数 (RMS Direction Spread) Fs:l"5~>1 RB'12^[
dL"$YU9z 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) (E)/' sEb Ch
` Omq 9) 优化 .a:Oj3=0 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ^r=#HQGt qv3L@"Ub
Yg%V #m9V)1"wB
)|/t}|DIx 优化结束后会弹出如下报告 57+^T}/> }/G~"&N[
\~nUk7. 在输出结果可以看到当前评价函数数值 PpN+q:( 2q# t/oN3T 10) 光线追迹与结果分析 ,K7C2PV6 :i*JlKHJd 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 'dj}- Rs <2y~7h:  t]FFGnBZ URR|Q!D 优化后透镜的面型如下: 451C2 %y 透镜渲染效果 s4SR6hBO >T~{_|N
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