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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 yr/]xc$ cJ7{4YK_#/ 本文您将会学到如下内容: =!pu+&I 9 透镜基本参数输入; 73^T* 优化变量与评价函数设定; 1sIy*z 优化; z*NC?\ 照度分析; 8%vh6$s6/ hJC
p0F9O 2. 操作流程 Dr8WV\4@ uFm(R/V 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。 zAkc67:
Gh)sw72
B"?+5A7 EMVoTW)z 2) 创建透镜 "2#-xOCO )JY_eG&2Dx 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens i&}zcGC &.+n
L
jE?\Yv3 $ +GFOO 3) 输入透镜参数 |5<&r]xN O$<%z[ 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; OW63^wA`s 'o)ve(
&z xBi" !%Hl#Pv}
qmue!Fv#g 将第二面的圆锥系数改为-1 3gV&`>@ YjX!q]56 4) 创建LED光源 M0Kh>u Bp$+ F/
{l *&l2 光源类型为Random plane ; :EQme0OW 光线数为10000; zT4ulXN LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; w
~L\Ebg 形状选为椭圆; .5KC'? @
(u?=x; 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Ddm76LS 半径选择60度 4U! .UNi 类型选择 Lambertian <*r<+S 形状选择 Elliptical iw~V_y4 |U#w?eE= 波长选择默认默认波长 U>plv Power默认为1 watts <igx[2X 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Rbj+P;t& OnPy8mC
QS=$#Gp LED光源设定办法 CtC`:!Q O"J.k&C<,
ELgae1 LED光源的发光强度(极化角和方位角) nnd-pf- ?CT^Zegmr
$?/Xk%d+ 波长设定,颜色选为绿色 FbCZV3Y yd2qf
CI,`R&=xO 功率设定(在Power units选择Watts) Nh\8+v*+{ -o!,,XYj . 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane MVeQ5c( L(1,W<kYg
?_Dnfa_ 创建平面探测器(plane) ]6VUqFO) ,^+R%7mv
iQ]c
k- SAll9W4 6) 创建分析面 Ni@e/|
2b CF}Nom)
#HnyE+tD
;\*Od?1 光线滤光器设置 6:EH5IO [A..<[ 7) 执行光线追迹 |nH0~P#! R.YGmT'2
P7x?!71?L iUG/
?n9$,-^v 2E;%=e 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。 UWWD8~: >'|xQjLl {O&liU4 8) 优化设定 ISnS; ?-F'0-t4% 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 33KPo0g7 {5tEsv
"0 PN 13&>w{S}
5B.??;xtaV 定义变量 qM:)daS1w ]o+|jgkt]
&N7:k+E 定义评价函数 (RMS Direction Spread) F+$@3[Q`N 5Kw?SRFH/
--%2=.X= 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) IM5^E#-g7 hYZ:" x 9) 优化 =+-.5M 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 *,[=}v1 IK? $!jh
3Q~&xNf
VUv.Tx]Z[
=i5:*J 优化结束后会弹出如下报告 XK/@!ud"` ?.A/E?Oc
p;t!"I:`? 在输出结果可以看到当前评价函数数值 ?ZV0
}~CZqIP 10) 光线追迹与结果分析 i |^`gly PZhZK
VZx 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 w@ylRq R:R@sU  ~0'l, P~ZV:Of 优化后透镜的面型如下: FC(cXPX} 透镜渲染效果 3L]^x9Cu) }qdJ8K
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