FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 m~>@BCn; *eGM7o*\X 本文您将会学到如下内容: tX?J@+ 透镜基本参数输入; Uw <{i 优化变量与评价函数设定; 8Q(8b@ZO, 优化; 6+PGwCS 照度分析; Gru ALx7 QO,+ps< 2. 操作流程 %?=)!;[ [cpNiw4e 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。 /gw Cwyo /80YZ tlGWl0V?7Q 2) 创建透镜 KY+]RxX L_?$ayZ; 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 9,WG!4:+W
m#5|J@]
9;E%U2T7 3) 输入透镜参数 (PCimT=5 W~XV 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 9_M H N<#S3B?. Nz(c"3T;
9[epr+f 将第二面的圆锥系数改为-1 .4S^nP 4) 创建LED光源 @Og\SZhn Wo:zU
Bi9
N 光源类型为Random plane ; H(5S Kv5 光线数为10000; JfZL?D{NM LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; l>3M|js@/ 形状选为椭圆; 2.fyP"P
L lfU"SSQ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. d&PE,$XC 半径选择60度 kcq9p2zKv 类型选择 Lambertian \N#
HPrv} 形状选择 Elliptical H{ n>KZ]\ ue6/EN;} 波长选择默认默认波长 D-TNFYYy2 Power默认为1 watts Pi&fwGL 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 5t"bCzp &X#x9|=&O
LED光源设定办法 mJ6t.%'d LED光源的发光强度(极化角和方位角) Z`-)1! h3UZ|B0=
波长设定,颜色选为绿色 -dc5D@4`#s
功率设定(在Power units选择Watts) %:'1_@Ot2 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane .NV)hg)|cZ }<5\O*kX4
创建平面探测器(plane) +BtLyQ
O Ey:#9<' 6) 创建分析面 u):%5F/ X <ba|( HobGl0<y 8
7|8eU2:k
光线滤光器设置 C;58z5*, 7) 执行光线追迹 0,vj,ic*WX mR"2 %T&&x2p^=? 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。 nK?k< fw(j6:p 8) 优化设定 OUBgBr xoz*UA. 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 %mB!|'K% n3HCd-z
定义变量 J]=aI>Ow
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) ;9!yh\\ 9) 优化 y]E)2:B[d (?*mh? 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 26('V `N Sg_-OX@f
VuO) (04j4teE  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 J#Ne:Aj_ :uT
fhr 10) 光线追迹与结果分析 A_6/umF[ZA .^9/ 0.g8t
TeGLAt
11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
eo<~1w Ol/2%UJXL T,xVQ4J? 优化后透镜的面型如下: 5Re`D|8
透镜渲染效果
|