FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 5 |{0|mP E}mnGe 本文您将会学到如下内容: ItHKpTer 透镜基本参数输入; V:)k@W?P 优化变量与评价函数设定; W}+Q!T= 优化; 8vz9o <I 照度分析; 8 wQV^G @~'c(+<3 2. 操作流程 :}FMauHh A!H6$-W|p 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 y _>HQs,: yPn5l/pDDr IfeG"ua| 2) 创建透镜 T/MbEqAf 7EOn4I2@[ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens b\"JXfw yAG4W[
D$;mur' 3) 输入透镜参数 tn+i5Eso :e ?qm7 cB 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; }&d]Uv/4 G<9MbMG a "EP `
&`Q0&8d5 将第二面的圆锥系数改为-1 KR%p*Nh+C 4) 创建LED光源 v$p<6^kJ G#@o6r
QL"fC;xUn, 光源类型为Random plane ; iW+ZI6@ 光线数为10000; w'~f Z* LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; mWsVOf>g 形状选为椭圆; fI`6]?W $d{{>< 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. )MHvuk:I) 半径选择60度 *J=`"^BO 类型选择 Lambertian C]K@SN$ 形状选择 Elliptical ,;y5Mu8 ]Hc`<P
波长选择默认默认波长 acdaDY Power默认为1 watts 0diQfu)Fi 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm LtJ$ZE^GB A&~G
LED光源设定办法 yDWzsA/X LED光源的发光强度(极化角和方位角) M['8zN }?$d~]t)
波长设定,颜色选为绿色 F4M<5Yi
功率设定(在Power units选择Watts) I{JU<A,& 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane L10Vq}W" @ >%I\
创建平面探测器(plane) hdQ[=PH)
`8\_ ]w0 6) 创建分析面 @E{c P%fv {vx{Hwyv aU<0<Dx =7e~L 3 K
光线滤光器设置 NYM$0v`0YK 7) 执行光线追迹 I5wf|wB- `][~0\Y3m K8XX O " 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 '=G 4R{ s+2\uMwf* 8) 优化设定 =Jg5J5 -d[9mS 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 t~)w921> ;VSHXU'H
定义变量 n9<QSX&~<
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Q[;!z1ur 9) 优化 o )GNV oil s;*q 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 _Xlf}BE UtIwrR[
282
m^
2 q@~N?$>  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 1 9$ufod /d%&s^M: 10) 光线追迹与结果分析 /i"vEI <:-|>R".
]7^OTrZ N 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 30-XFl , b
,`;I YT+fOndjaF 优化后透镜的面型如下: "G)-:!H
透镜渲染效果
|