FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 v.~Nv@+kR hW*^1%1 本文您将会学到如下内容: LH?gJ8` 透镜基本参数输入; Z7K!"I 优化变量与评价函数设定; *g/I&'^ 优化; pn ~/!y 照度分析; \rw'QAi8r =CD:.FG. 2. 操作流程 xc3Ov9`8% 'tq\<y 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。 J.CZR[XF# OI;L9\MJc K4K3<Pg 2) 创建透镜 +#i,87 UC?2mdLt^ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #U6/@l) Px^<2Q%Fs
^qSf 3) 输入透镜参数 _S%OX_UMn^ L@^!( 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; .q|xMS}4 dxae2 tV 9e :d2
>E2WZHzd2 将第二面的圆锥系数改为-1 H7cRWB 4) 创建LED光源 l")o!N? 4F 6ju6w
.[eSKtbc) 光源类型为Random plane ; s]V{}bY` 光线数为10000; U8.0 L LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; lzQ&)7` 形状选为椭圆; @N:3`[oB $7k04e@] 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ^HU=E@ 半径选择60度 G1n>@Y'j'' 类型选择 Lambertian 4=#QN 形状选择 Elliptical 16d{IGMz C9^elcdv 波长选择默认默认波长 M#22Zfxq Power默认为1 watts ;*85'WcS 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm oeU+?-y/b sjVl/t`l
LED光源设定办法 ES:p^/ =* LED光源的发光强度(极化角和方位角) m SvTnd8 qkyX*_}
波长设定,颜色选为绿色 7zOvoQ}
功率设定(在Power units选择Watts) b "AHw?5F 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane s\K-(`j} RAXJsF^5o
创建平面探测器(plane) 'rcsK
0^tJX1L 6) 创建分析面 9DocId. KTS7)2ci Yh!\:9@( 9ixnf=$Jp
光线滤光器设置 :d/:Ga5v! 7) 执行光线追迹 s 13 d* e1Z;\U$&.
61 HqBa 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。 kv`3Y0R-" I[YfF 8) 优化设定 F^[Rwzv>c 8B(Q7Qj 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 (j\UoKLRt /)HEx&SQmZ
定义变量 @zpHemdB
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) +r34\mAO 9) 优化 Uu<sntyv "Mu$3w 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 YJ;a{)e Tr+Y@]"
m_Y}> s</ktPtu  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 m+JGe5fR< 'Y/V9;`)s 10) 光线追迹与结果分析 c[eGpZ] vmQ
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$e 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 OjL"0imN6 jZgnt{ S}oF7;'Ga 优化后透镜的面型如下: W!Os ci
透镜渲染效果
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