FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 YzeNr* /DoSU>%hK 本文您将会学到如下内容: R 9b0D>Lxt 透镜基本参数输入; *8I &|)x 优化变量与评价函数设定; 2dJP|T9H 优化; (u-eL#@ 照度分析; agp7zw=N #(G"ya 2. 操作流程 o&:'MwU 5 =Op% 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。 GtpBd40" ]jgMN7 M992XXd 2) 创建透镜 *dPG[ }
o3(:R0 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens b&2N7% 8\Kpc;zb
KK,
t !a 3) 输入透镜参数 );=0cnr3 G?<uw RV 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; H_>9'( ,C}s8|@k )8*}-z
W=\45BJ 将第二面的圆锥系数改为-1 tx ,q=.( 4) 创建LED光源 AfvIzsT0 e&-MP;kgW9
-
`{T ? 光源类型为Random plane ; A\ r}V- 光线数为10000; `CY c>n" LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; a7n`(}?Y 形状选为椭圆; 2"IDz01ne 0^K2"De 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Y@ X>ejk" 半径选择60度 #T++5G 类型选择 Lambertian u{LtyDnik 形状选择 Elliptical z^u*e t 09-y 波长选择默认默认波长 o'K= X E Power默认为1 watts g9@H4y6fe= 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm :pvB}RYD @ )Nw>/;o
LED光源设定办法 @K\hgaQ LED光源的发光强度(极化角和方位角) ti!kJ"q uSUog+i
波长设定,颜色选为绿色 m,V"S(A
功率设定(在Power units选择Watts) qW`DCZu 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane KW(^-:wmr [C{oj*"c]
创建平面探测器(plane) #@L5yy2
PFjh]/= 6) 创建分析面 ^J'O8G$ oc;4;A-;`c Pye/o lP*p7Y '
光线滤光器设置 ~rlPS#]o 7) 执行光线追迹 S4VM(~,o wizLA0W S/dj])g 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。 B*:W`}G]_c ||Vx:(d7D& 8) 优化设定 BAojP1}+, BvP++,a&Sa 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 'm0_pM1:D jH k.]4&0
定义变量 Ffig0K+`
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) )M*Sg?L 9) 优化 9r>iP L2H r4Xaa< 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 {t|Q9& ce:wF#Qs
b%7zu}F +2>, -V  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 wRg[Mu,Q5 IV~5Y{(l 10) 光线追迹与结果分析 +V;d^&S oiOu169]
vI]V@il 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 q);oO\< +wfZFJ:1l 5xQ5)B4k 优化后透镜的面型如下: mQ3gp&d3W
透镜渲染效果
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