| infotek |
2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要
qybxXK: u-:Ic.ZV 本文您将会学到如下内容: 4TZ cc|B5 透镜基本参数输入; >;9NtoE 优化变量与评价函数设定; l'"'o~MC 优化; (s&&>M]r_ 照度分析; x)oRSsv!Tr s`;f2B/| 2. 操作流程 dYF=c #
yN*',I& 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。 WU)Ss`s \ ^B]@Lr E^
izuF !9 r4Q|5kT*i 2) 创建透镜 L'E^c,-x~ #{PmNx%M 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens BC7 7<R!E) ,Eu?JH&}u
n >FY? ;;#`#v 3) 输入透镜参数 `hUHel;6 v("wKHWTI@ 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; L0"~[zB]N eR;!(Oy=A
'*T]fND4 @dEiVF`4:
H"Dn]$Q\Z 将第二面的圆锥系数改为-1 93o;n1rS <]d
LX}C) 4) 创建LED光源 kbI/4IRW Z :nbZHByh
Tv$sqVe9 光源类型为Random plane ; X.V[0$.; 光线数为10000; cUk*C LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ^3~e/P KM 形状选为椭圆; @S3f:s0~D $>q@SJ1q 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. a`c:`v2o 半径选择60度 ^}$O|t 类型选择 Lambertian Im?LIgt$ 形状选择 Elliptical =RKSag& 8@\7&C(g17 波长选择默认默认波长 i.y)mcB4 Power默认为1 watts ;['a 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm <02m%rhuW JAjku6
iiC!|`k" LED光源设定办法 GbZ;#^S z5 m>H;P
l#qv 5f LED光源的发光强度(极化角和方位角) [V}, tO|
Da1aI]{I
TO#Pz.)>B6 波长设定,颜色选为绿色 |ys0`Vb=$ (6gK4__}]
T.:+3:8|F 功率设定(在Power units选择Watts) \}"m'(\c 5iX!
lAFJ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane WF2-$`x [\e@_vY@OH
=xN= # 创建平面探测器(plane) n1v5Q2xw Ip
*g'
8Ogv9 |U'I/A 6) 创建分析面 ;H0 {CkH _aS;!6b8W
rZ03x\2
@{HrJ/4%:& 光线滤光器设置 >SmV74[s2 NL"G2[e 7) 执行光线追迹 47>>4_Hz _}6q{}jn:c
dp5cDF}l _lxco=qd=%
@%ECj)u`O q6d~V]4: 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 g=8un`]7 DBH#)4do@ b^CNVdo' 8) 优化设定 ~N0sJ% vGd1w%J- 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 5Rv+zQ#GR ~qP[eWe
A*yi"{FLi @'2m$a
:!TIK1 定义变量 p*3; hGp6 ^s :y/Kd
8{
c !). 定义评价函数 (RMS Direction Spread) I:j3sy (R}ii}&
ef"?|sn 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Gu0 ,)jy\ Vm1-C<V9 9) 优化 cntco@ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Ri*3ySyb e]8,:Gd(
[U{UW4 r?$?;%|C
umEVy*hc 优化结束后会弹出如下报告 SX0_v_%M ki]ti={12
W8WXY_yJt 在输出结果可以看到当前评价函数数值 pW\'ZRj $4=f+ "z 10) 光线追迹与结果分析 8(U{2B8>\% 15\Ph[6g 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 7 A$B{ e&<yX  3,X/,' ,El!fgL 优化后透镜的面型如下: Q9F) 透镜渲染效果 ?uL eFD aBuoHdg;
|
|