FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ,YjxCp3 m6b$Xyq[ 本文您将会学到如下内容: bb|}' 透镜基本参数输入; di7A/B 优化变量与评价函数设定; D =$4/D:; 优化; r0>q%eM8 照度分析; }FrEF\}]_7 O?CdAnhQc` 2. 操作流程 C(G(^_6 F8;mYuA 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 o&~dGG4J p"2m90IO S+r^B?a<oM 2) 创建透镜 w&%9IJ tww=~! 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens wh%xkXa[ur tZbFvk2
zX98c 3) 输入透镜参数 ?=<~^Lk FQ`(b3.
两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ?ty>}.c t vDsF-u1 k@yh+ v5
OVZP x%a 将第二面的圆锥系数改为-1 S<"oUdkz 4) 创建LED光源 k)cP! %z ! D$Ooamq
m^<p8KZ 光源类型为Random plane ; >%u@R3PH] 光线数为10000; h h"h
j LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 9YD\~v;x 形状选为椭圆; ow/U 8f|98T"
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. }9^@5!qX 半径选择60度 A{N\) 类型选择 Lambertian V7EQ4Om:It 形状选择 Elliptical M*w' 1fT sef]>q 波长选择默认默认波长 nBkh:5E5% Power默认为1 watts )hBE11,PB 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm wPX*%0] `<U5z$^QTw
LED光源设定办法 &n:{x}Uc LED光源的发光强度(极化角和方位角) Ird|C[la E$A3|rjnoN
波长设定,颜色选为绿色 M/pMs 6
功率设定(在Power units选择Watts) DN_W.o 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?{6s58Q{ %Ds+GM-
创建平面探测器(plane) wksl0:BL
2z\e\I 6) 创建分析面 BEUK}T K4 Y1)!lTG _[t8rl @ }&_Dvf
光线滤光器设置 eM2|c3/ 7) 执行光线追迹 T]9m:zX9s v7,$7@$:\ ~e-z,:Af 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。 K\u_Ji]k PyBD 8) 优化设定 g<wRN#B pr&=n;_ n 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 |gx~gG< 02=ls V!U
定义变量 ;wHCj$q
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) p*20-!{A 9) 优化 j.%K_h?V5 %%JMb=!%2 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ++jAz<46 >/=> B7
,R2U`EO; 5T?-zFMM  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 !RH.|} Y`BRh9Sa 10) 光线追迹与结果分析 %IY``r)j (Un_!)
m@Rtlb 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Hy_;nN+e CU)|-*uiK A/}W&bnluD 优化后透镜的面型如下: j Ux
z
透镜渲染效果
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