FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ^#:F8D Gn+3OI" 本文您将会学到如下内容: KB3zQJY 透镜基本参数输入; 4|PNsHXt 优化变量与评价函数设定; ah1DuTT/G 优化; gA`x-` 照度分析; OanH G f[}N 2. 操作流程 MJxTzQE \(m_3 H 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。 e~Hx+Qp.G SiBhf3
g8I=s7cnb 2) 创建透镜 ?z
"fp$ S w<V/t 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens * &iSW~s OB-2xmZW
,VtrQb)Yf 3) 输入透镜参数 <M//zXa ;a]Lxx;- 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; v\LcZt`} )@%wj;>a F.nJXZnJ
)T4%}$( 将第二面的圆锥系数改为-1 h"b;e2 4) 创建LED光源 m%mA0r
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1Tn0$+$.4 光源类型为Random plane ; ,}9 G|$ 光线数为10000; W> ZL[BQ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; CTqAhL 4} 形状选为椭圆; ,(%?j]_P2 OI=LuWGQE1 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. [P'crV,m 半径选择60度 |sa{!tKJ
类型选择 Lambertian \ow3_^Bk 形状选择 Elliptical uU&,KEH ;H%&Jht 波长选择默认默认波长 x2 s%qZ# Power默认为1 watts OK=lp4X 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $}{u6*u., 0zSRk]i.f
LED光源设定办法 $6&P 69< LED光源的发光强度(极化角和方位角) AixQR[Ul*c qN hV zx
波长设定,颜色选为绿色 &) '5_#S
功率设定(在Power units选择Watts) xjm|ewo 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [# X:!xcl Y}'8`.
创建平面探测器(plane) q T16th[D
[31vx0$_p 6) 创建分析面 A7{l60(5 4v@urW s 2>Uy`B|f a6UW,n"n
光线滤光器设置 w"-' 7) 执行光线追迹 1l@gZI12#/ <NIg`B@ 's ^X&`:f 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。 ] D(laqS;" - EwtO4vLJ 8) 优化设定 KNR_upO8 6mawcK:7 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Kp_L\'.I5$ l7rGz2:?
定义变量 amPC C
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) "8pfLI 9) 优化 *O`76+iZ|_ o6@Hj+,, 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 S C'F,! /xK5%cE>B
ZI<p%IQ 410WWR&4_  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 ,zCrix
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T?!&a0 10) 光线追迹与结果分析 h6!o,qw" j Hd <*
Ri,8rf0u 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 In-W, 2r+@s g :+1S+w 优化后透镜的面型如下: Dxc`K?M
透镜渲染效果
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