FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 b"iPuN!p +8h!@ 本文您将会学到如下内容: OlI|.~ 透镜基本参数输入; Qq+$ea?> 优化变量与评价函数设定; B:;$5PUTc 优化; bi~1d"j 照度分析; +VT/c vY)5<z& 2. 操作流程 ^ZP
$(a4 wNl{,aH@ 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 %W`
} PUcxlD/a} 9?]69O
2) 创建透镜 z[|2od maTQ0GX 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Q,v/]bXd @S9^~W3G3
gv\WI4"n 3) 输入透镜参数 #|8Ia:=s %>Q[j`9y 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; \w#)uYK{i_ <
#FxI '-X[T}
lV".-:u_ 将第二面的圆锥系数改为-1 aGBUFCCa 4) 创建LED光源 '9u(9S 0#Ae<
4g+Dp&U 光源类型为Random plane ; ` {/"?s| 光线数为10000; z=/&tRe
W LED 芯片尺寸 2mm*2mm ;
u4x>gRz) 形状选为椭圆; 7w\L<vFm t03X/%H 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. ZSvU1T8 半径选择60度 g>E.Snj} 类型选择 Lambertian +R"Y~
m{F 形状选择 Elliptical Nnx dO0X n{$! ]^> 波长选择默认默认波长 B@k2lHks( Power默认为1 watts xciwKIpS 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 3!M|Sf<s WeZ?L|&%w0
LED光源设定办法 X4eoE LED光源的发光强度(极化角和方位角) b|pp}il = IJ}b=:
波长设定,颜色选为绿色 #$X _,+<HZ
功率设定(在Power units选择Watts) (&MtK1;; 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane E5q t~:C| mor[AJ
创建平面探测器(plane) &yRR!1n)H
nc3usq 6) 创建分析面 ,n{R,]y\ 2q4-9vu #f@}$@ m<sCRWa-
光线滤光器设置 }_=h]|6t 7) 执行光线追迹 ra;: ZZ>F ^t ,Cd4Q7T 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。 0SR[)ma {4 {X`$ 8) 优化设定 8.HJoos k%R(Qga 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ?f= ~Pn+ ;b}cn!U]
定义变量 .On3ZN
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) !Qq~lAJO; 9) 优化 .=N ?;i Vkfc&+ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 &o]fBdn QtA@p
3N?"s1U [Lcy &+  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 .P#t"oW} ]?T,J+S 10) 光线追迹与结果分析 {A~3/M%74; 87F]a3
8=)9ZjfD 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 N)/7j7c~; d ATAH}r& CF6qEG6 优化后透镜的面型如下: 9"?;H%.
透镜渲染效果
|