FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ZX9T YN 2^h27A 本文您将会学到如下内容: /Z'L^L%R 透镜基本参数输入; v+46QK|I& 优化变量与评价函数设定; le/,R@]B9 优化; +B B@OW 照度分析; ?!A7rb/tj a{^m-fSaR" 2. 操作流程 Z}mLLf E "p_J8 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。 dJJP3}M/ !t$'AoVBq 8m2Tk\;: 2) 创建透镜 Mm.<r-b *W,]>v0%T 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens )h"<\%LU v1o#1;
Cl;oi}L 3) 输入透镜参数 Qu?R8+"KS T!+5[ 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; x+Ttl4 Q sZx)
bO xST8|H
C7lH]`W|/ 将第二面的圆锥系数改为-1 Uzz'.K(Mv| 4) 创建LED光源 `q}I"iS K2M~-S3
QdT}wkX 光源类型为Random plane ; RDW8]=uM 光线数为10000; Ixb=L(V LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; b LlKe50 形状选为椭圆; Sg&UagBj (D#B_`;- 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. %<k2#6K 半径选择60度 c`J.Tm[_u 类型选择 Lambertian EYtL_hNp}I 形状选择 Elliptical m+`fn;* u$DHVRrF< 波长选择默认默认波长 ~zHjMo2 Power默认为1 watts EN$2,qf 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm K&vF0*gN3 m? eiIrMW
LED光源设定办法 d/PiiiFf, LED光源的发光强度(极化角和方位角) 'Y*E<6: 10)jsA
波长设定,颜色选为绿色 xbdN0MAU
功率设定(在Power units选择Watts) E(O74/2c8 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ykl
.1( _,p/l&<
创建平面探测器(plane) g[1gF&
S=5<^o^h3 6) 创建分析面 o)Iff)m$ )U~=Pf" "S8uoSF`> o|>'h$
光线滤光器设置 uD\?(LM 7) 执行光线追迹 zz+$=(T:M x.7]/) XRcq hv 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 #xho[\ iX0i2ek 8) 优化设定 d ^^bke$~ I KqQ>Z-q~ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 T=iJGRctB _"E%xM*r
定义变量 / :
L ?~
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) ~D<IB#C 9) 优化 _2hS";K T ?$:'XJ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Gr7=:+0n|P [BWNRC1
d6'{rje( /M|262%  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 <oR a3Gi(% xDG2ws=@D 10) 光线追迹与结果分析 V}J)\VZ2# E0Y-7&Fv
KV}FZ3jY 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 zDw5]*R ]"t@-PFX< C9~52+S 优化后透镜的面型如下: Ir
{OheJ
透镜渲染效果
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