FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 Ca?5bCI, 7p%W)=v 本文您将会学到如下内容: bCr) 3, 透镜基本参数输入; 9?a-1 优化变量与评价函数设定; g+;)?N*j 优化; u;\:#721 照度分析; <7N8L \]ouQR.t@\ 2. 操作流程 H=Rqr ,3l=44* 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。 =r=[e}&9 $zS0]@Dj }`#OA]NZ 2) 创建透镜 ivg:`$a[ m99j]wr~c 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Jlw%t!Kx D-\WS^#
"S#4 3) 输入透镜参数 7zo)t1H1 CBw/a0Uck 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; '{=dEEi Gh}k9-L w:xLg.Eq6
7KIOI,qb6 将第二面的圆锥系数改为-1 !R*%F 4) 创建LED光源 "^E/N},%u5 6(Za}H
+p6cG\Gp 光源类型为Random plane ; %"tLs%"7=P 光线数为10000; 'PPVM@)fU LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [<SM*fQ>t 形状选为椭圆; E*V UP5E ~XAtt\WS
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ]"bkB+I 半径选择60度 /MFy%=0l 类型选择 Lambertian :N03$Tvl 形状选择 Elliptical i'&KoR? Pw:(X0@ 波长选择默认默认波长 hz#S b~g Power默认为1 watts @y:mj \J9 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 3`sM/BoA BDoL)}bRE
LED光源设定办法 Z#7T!/28 LED光源的发光强度(极化角和方位角) &atT7m ZqKUz5M4
波长设定,颜色选为绿色 me]O
功率设定(在Power units选择Watts) 7^$PauAv 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane U 7mA~t2E }p-<+sFo
创建平面探测器(plane) |jB]5ciT
0CXh|AU 6) 创建分析面 9_Tk8L# VsS.\1 9>~UqP9 g7*c wu
光线滤光器设置 v_Om3i9$E 7) 执行光线追迹 >C""T`5] TAz#e i8R.Wl$l 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。 x`N_tWZ 6GVj13Nr 8) 优化设定 gM=oH
'G1~\CT 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 oXw} K((| {l&6=z
定义变量 :x e/7 -
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) ca>6r` 9) 优化 ~d oOt &W/C2cpmR 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Kj[X1X5 hpJ[VKe
C D#:* }W&hPC  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 S-^y;#= lhZWL}l 10) 光线追迹与结果分析 F 7+Gt
Ed #;. tVo I
S-[]z* 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 U85t !U x:8x GG9 ,=KJ7zIK? 优化后透镜的面型如下: >@^z?nb
透镜渲染效果
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