| infotek |
2023-03-01 08:33 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 {1;R& @hwe 本文您将会学到如下内容: BcxALRWE 透镜基本参数输入; VRB!u420 优化变量与评价函数设定; /Ref54 优化; ?/q\S 照度分析; Om_-#S $pJw
p{kN 2. 操作流程 @!Rklhb Q!y%N& 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 RXRoMg!-P u*$]Bx
z\`tnz7>$ 5m2f\^U 2) 创建透镜 1) Nj.#) /|m0)H.> 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 0k G\9 t76B0L{
9Cz|?71 hsHbT^Qm 3) 输入透镜参数 +_1sFH` d_7hh 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; xF6byTi [\e/xY(4
E N rcIZ `\$EPUM
y96HTQ32 将第二面的圆锥系数改为-1 ;EQ7kuJQ?
#z+?t 4) 创建LED光源
cH6++r -B&
Nou
+c$:#9$ | 光源类型为Random plane ; Wv||9[Rd 光线数为10000; *yv@B!r LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; s:3b. *t< 形状选为椭圆; ?I$- im '+\t,>nRkl 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2ck0k,WP 半径选择60度 hp`ZmLq/[ 类型选择 Lambertian 82iFk`)T 形状选择 Elliptical @'<=EAXe ,KCxNdg^#- 波长选择默认默认波长 i5aY{3! Power默认为1 watts )|/%]@` N 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm wjfq"7Q 4]#$YehM5
>a&IFi,j LED光源设定办法
C TKeY 6Yl+IP];i
\ CX6~ LED光源的发光强度(极化角和方位角) XZ@|(_Z R.cR:fA
zdm2`D;~p 波长设定,颜色选为绿色 |`xM45 JvK]EwR
;
L5'?.9] 功率设定(在Power units选择Watts) Y?3f
Fg n(`|:h" 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane BOWBD@y 7pou(U
*`8JJs0g 创建平面探测器(plane) `FEa(Q+s t3h ){jZ
_N=f&~T je5[.VT M 6) 创建分析面 o{hX?,4i w2 r
&B]1 VZUp
e^'|<0J 光线滤光器设置 yO}5.
K:^0*5Y-k 7) 执行光线追迹 oEX^U4/= ~Hu!iZ2]
YN+vk}8 < Z/dhp0k
I]DD5l}\ yRIXUCy 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。 0zE@?. <#RVA{ ^,#my<{ 8) 优化设定 >lfuo 8NiR3*1 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 tJybR"NQ RWGf]V]6
/M+Du,
EY:IwDA.}
vP=68muD 定义变量 U`lK'.. #n}~u@,o_
WN<g _8QR 定义评价函数 (RMS Direction Spread) ?^M,Mt X6",Xr!{
zh|9\lf 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) dFF=-_O> </WeB3#6 9) 优化 ]8}51y8 注意:在优化之前,建议先保存原始文件
?C#E_ N0.|Mb"?t
B\v+C!/f| l?=\9y
4(|yl^w 优化结束后会弹出如下报告 Z &Ciy n m3TR}=n
NC#F:M;b 在输出结果可以看到当前评价函数数值 __2<v?\ h%krA<G9 10) 光线追迹与结果分析 LP=j/qf|
fT|A^ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 _$ivN!k s4~[GO6>  \ l#eW
x X!p`|i 优化后透镜的面型如下: PO`p.("h 透镜渲染效果 Aeb(b+= sVK?sBs]
|
|