FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 rt-\g1x YB))S!;Ok 本文您将会学到如下内容: o?Nu:&yE 透镜基本参数输入; b}9[s 优化变量与评价函数设定; or*HC&c7 优化; n^(A=G 照度分析; gT+Bhr k8nLo.O 2. 操作流程 !c W[G/W8 /TQ}}
YVw 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。 oP?YA-#nc m*0,s Iry 2) 创建透镜 `b5 @}', 34|a\b} 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens hjx)D V}w;Y?]J
\(UKdv 3) 输入透镜参数 Vn=qV3OE] [`=LTBt 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; `D5HC B#%;Qc JWP*>\P
7cg*|E@ 将第二面的圆锥系数改为-1 1r)kR@!LNG 4) 创建LED光源 cTZ.}eLh n";02?@F
{Z;t ^:s# 光源类型为Random plane ; _>o-UBb4]T 光线数为10000; VxO%rq3 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 0"k|H& 形状选为椭圆; TB6m0qX( rd|uz4d 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6X
g]/FD 半径选择60度 "v*8_El 类型选择 Lambertian =;~I_)Pg1 形状选择 Elliptical }S_oH9A o@>? *= 波长选择默认默认波长 i@"e,7mSG Power默认为1 watts f5RE9%.#~ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm `xS{0P{uj +';>=hha
LED光源设定办法 r4_eTrC, LED光源的发光强度(极化角和方位角) -#`c5y}P 3cl9wWlJ_E
波长设定,颜色选为绿色 o(A|)c4k
功率设定(在Power units选择Watts) G*[P<<je_ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane :q3+AtF 9W*+SlH@!
创建平面探测器(plane) beY=g7|
pz^<\ 6) 创建分析面 ]pA(K?Lbg &UHPX?x tEd.'D8 s x90*yaw>h
光线滤光器设置 lkIn%=Z 7) 执行光线追迹 qKS;x@ OY-w?'p?W !#ri5{od 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。 *TW=/+j pC,o2~%{ 8) 优化设定 V2Q$g^X' "e3["' 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 !4"sX+z9 Cm$1$?J
定义变量 VvbFp
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) dGfVZDsr] 9) 优化 \/7i-B]G7 TOF
'2&H 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 73A)lU. S/vf'gj
%wV>0gQTf C8N{l:1f]  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 ;32#t[ib EY`H}S!xy 10) 光线追迹与结果分析 6< J
#^ 6 g o5]<4`r
jcCoan 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 qJ!Z~-hS e)nimq
{6 M
x5`yT7 优化后透镜的面型如下: 6TWWlU^e
透镜渲染效果
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