FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 #lL^?|M =O5pY9UO 本文您将会学到如下内容: aC8} d 透镜基本参数输入; Kqb#_hm 优化变量与评价函数设定; (c=6yV@ 优化; 6
ob@[ @ 照度分析; Z>k#n'm^z UD2C>1j 2. 操作流程 6]WAUK%h Q{>+ft U 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。 B"1c JcsHt; /T0F"e)Ci 2) 创建透镜 IL#"~D? 6*78cg Io 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 2*;~S44 HdUQCugxx:
gwuI-d^ 3) 输入透镜参数 >*
f-Wde Tztu}t]N 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; _{YWXRC# l*(8i ^ 8mvy\l
EEH
aFX=C>M 将第二面的圆锥系数改为-1 ZB=
E}]v6 4) 创建LED光源 &
p itt3.:y
JE "x 光源类型为Random plane ; 2j[=\K] 光线数为10000; e:DCej^z LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; @e.C"@G 形状选为椭圆; vtg!8u4 we//|fA< 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ].w4$OJ? 半径选择60度 y@S$^jk. 类型选择 Lambertian !Iy_UfW 形状选择 Elliptical 'x#~'v* tKOmoC 波长选择默认默认波长 zZPO&akB" Power默认为1 watts @1roe
G 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm x)DMPVB< nfbR
P t
LED光源设定办法 )hsgC'H{~] LED光源的发光强度(极化角和方位角) L\J;J%fz. < `=j^LU
波长设定,颜色选为绿色 I3L<[-ZE
功率设定(在Power units选择Watts) ~w+c8c8pW 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane <44G]eb BA:VPTZq
创建平面探测器(plane) I5p?
[
sUO`u qZV 6) 创建分析面 |tH4:%Q' ?(1y 76{G'}B tCH!my_
光线滤光器设置 F0TB<1 7) 执行光线追迹 W:2( .? 6@5+m
0`u3 `Y$4 H,8L 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 /{g>nzP `4J$Et%S 8) 优化设定 F v2-( M'O <h 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Dw.J2>uj }j)e6>K])
定义变量 194)QeoFw
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) TF\C@4Z 9) 优化 IM'r8V -uG+BraI 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 6<QQ@5_ $qnZl'O>
oLeq!K}re sY&IquK^  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 z>Y-fN`, N=}A Z{$ 10) 光线追迹与结果分析 /$?}YL, kgP0x-Ap
L L~%f
&_ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 UB@+ck 4Z&lYLq; FcU SE 优化后透镜的面型如下: ^\=`edN 0
透镜渲染效果
|