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2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 'RV96lX< "D
_r</b 本文您将会学到如下内容: (|K+1R 透镜基本参数输入; PPB/-F]rr 优化变量与评价函数设定; \jwG*a 优化; =|]h-[P' 照度分析; Qc3d<{7\~ ng3ZK 2. 操作流程 "00j]e. Uv(R^50> 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。 5_aj]"x xrPZy*Y,
`FPQOa*%3 qU!dg 2) 创建透镜 G0UaE1n 6}TunR 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens *'-4%7C`1 dn#I,xa`
IQPu%n{0v ,Q-,#C" 3) 输入透镜参数 BA c+T ,2fi`9=\ 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; CW+kKN $&as5z8
|reA`&<q ayA;6Qt
Y1-dpML 将第二面的圆锥系数改为-1 i wgt\ux. Zo<)r2|O. 4) 创建LED光源 #"N60T@ Mp`$1Ksn
1%+-}yo< 光源类型为Random plane ; qLmzA@Cv 光线数为10000; { LvD\4h" LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ]3O&8, 形状选为椭圆; ?:\/-y)Sp ty,oj33 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. _"1RidhH 半径选择60度 =wh[D$n$~ 类型选择 Lambertian o pTXI*QA 形状选择 Elliptical :*}Q/]N ab2FK 波长选择默认默认波长 !zX()V
Power默认为1 watts %
"(&a'B 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm j;3I` : lcdhOjz!N
;7P'>j1?U LED光源设定办法 |(.\J`_e /}m)FaAi
CeYhn\m5K0 LED光源的发光强度(极化角和方位角) |UB$^)Twb +K1M&(
:0r,.) 波长设定,颜色选为绿色 #d@wjQ0DW ~!$"J}d}<
CPOHqK`k 功率设定(在Power units选择Watts) cqG6di7# [[$CtqLg 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane v$]B;;[A O-(V`BZe
sLr47 NC 创建平面探测器(plane) ^lHy)!&A B7 s{yb
]>X_E%`G<b 8gS7$ EH' 6) 创建分析面 Tvx1+0Z%z ~&<#H+O
\l59/ZFan
RrMEDMhk6 光线滤光器设置 >jI.$%L$ 7zG
r+Px 7) 执行光线追迹 l!tR<$| N9w"Lb
E#J})cPzw fu5L)P^T
,P a*; o\ "/'3I/} 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ?4b0\ - /7UvV60 OH
t)z.
8) 优化设定 .ck?JXg aZmN(AJ8v 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ?Lg(,-: }Fjbj5w0
j*.;6}\o XKWq{,Ks
yx]9rD1cz 定义变量 YlrN^rO 3]*Kz*i
+M-tYE
5n 定义评价函数 (RMS Direction Spread) %,T*[d&i UA$IVK&{
'I$FOH 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Lwl1ta- J
p?XV<3Z 9) 优化 E{\CE1* 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 gC1LQ!:;Oi Q!+AiSTU
JWb + &E&~9"^hQL
>PA*L(Dh% 优化结束后会弹出如下报告 ,U\s89 a}yb~:TC
c>LP}PGk 在输出结果可以看到当前评价函数数值 EVPQe- 5MnP6(3$ 10) 光线追迹与结果分析 <st<oR' l eC!Yj 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 $S#Z>d*1! v5M4Rs&t  lx|Aw@C3~ On*I.~ 优化后透镜的面型如下: @;4;72@O 透镜渲染效果 Ih.+-!w <e UsMo<
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