FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 )9MrdVNv z/weit 本文您将会学到如下内容: *
flW L 透镜基本参数输入; ZBF1rx? 优化变量与评价函数设定; #VO.%H}i 优化; p'gb)nI
照度分析; _r]nJEF5 ]dq5hkjpU 2. 操作流程 ^xt9pa$f '[Xl>Z[ 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 BMdSf(l
fSjs?zd` U~wjR"=' 2) 创建透镜 nx B32 DKTD Z* 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens N};t<Xev +>4^mE" \
Hng!' 3) 输入透镜参数 .9OFryo ~H u"yAR 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; x~EKGoz3 )yrAov\z* Pr`s0J%m
p0Gk j- 将第二面的圆锥系数改为-1 3 "Yif 4) 创建LED光源 ;gUXvx~~r &+G;R
FN!1|'VK 光源类型为Random plane ; ab@=cL~^ 光线数为10000; nkRK+~> LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 1q]&7R 形状选为椭圆; \Tyf *:_F> (i]Z|@|) 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. @o&Ytd;i 半径选择60度 dMV=jJ%Y 类型选择 Lambertian f?^S bp 形状选择 Elliptical w.uK?A>W, B)6#Lp3 波长选择默认默认波长 (ND%} Power默认为1 watts Xu6K%]i^ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `|EH[W&y B?3juyB`--
LED光源设定办法 ~RInN+N# LED光源的发光强度(极化角和方位角) 5kn+
>{jh` 6G}c1nWU
波长设定,颜色选为绿色 CW-A e
功率设定(在Power units选择Watts) Y@%`ZPJ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ;&
|qSa' {cR=N~_EO
创建平面探测器(plane) 4,~tl~FD
Xa,\EEmQ 6) 创建分析面 Kt6>L5:94 0hwj\{" 41yOXy ;~l ,r`UBQ}?
光线滤光器设置 ){ gAj 7) 执行光线追迹 PsbG|~ vq>l>as9O S-!=NX&C 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 J +q|$K6 X#ZgS!Mn 8) 优化设定 3=-
})X; ARWZ; GX 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 6Dst;: TzKK;(GX
定义变量 d!V$Y}n
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) %4,?kh``D 9) 优化 1bSD,;$sQ 9M'DC^x*T 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ;#/0b{XFj ^npJUa
!h: Q jg_n 7  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 H;S%Y`V &z@~B&O 10) 光线追迹与结果分析 iM5vrz`n H~o <AmE0!
c!wtf,F 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 %Q~CB7ILK tsv$ r$Se KDTDJ8 优化后透镜的面型如下: yZ3nRiuRT
透镜渲染效果
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