FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 L@+j8[3BX hQkmB|];5 本文您将会学到如下内容: ZHB'^#b 透镜基本参数输入; 2/bck)p= 优化变量与评价函数设定; J=Jw"? f 优化; CZ0 {*K: 照度分析; <fyv^e jRBx7|ON 2. 操作流程 A#p@`|H#B Dg]i}; 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。 IMrB!bor :b
;5O3:B mg3jm 2) 创建透镜 ,CvU#ab8$ -Zw"o> 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens q6,xsO,+ PzF)Vg
$4?%Z>' 3) 输入透镜参数 ;1y\!f3#V~ H37Z\xS 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; t ?{B* wUSWB{y )45,~+XX
2L\h+) 将第二面的圆锥系数改为-1 v<-D>iJ 4) 创建LED光源 pu^1s#g8w LZ@^ A]U
GC{Ys|s 光源类型为Random plane ; >LNl8X:Cz* 光线数为10000; v(0vP}[Q7E LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; L Y M` 形状选为椭圆; D2hvf^g'* Pgo5&SQb 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kBT cND| 半径选择60度 Sj*H4ZHD<& 类型选择 Lambertian 6suc0 形状选择 Elliptical Obd! @<AIPla 波长选择默认默认波长 ?K]k(ZV_+Y Power默认为1 watts 7X.1QSuE 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm EYQ!ELuF Ylf 6-FbF
LED光源设定办法 I?:V EN: LED光源的发光强度(极化角和方位角) 1"k
+K~: E85 03
波长设定,颜色选为绿色 |)lo<}{
功率设定(在Power units选择Watts) :Rq D0>1 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane [;b9'7j' ' ZB%McS
创建平面探测器(plane) ZWFH5#=
<ImeZ'L7 6) 创建分析面 6$zUFIk d`xqs,0f Wl,yznT /2z2a-!r
光线滤光器设置 0 Hq$h 7) 执行光线追迹 '.bMkty# JAn3 d,>l;l 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 \GkcK$Y U9If%0P 8) 优化设定 I7TMv. LO2sP"9 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 J|>P,x#G Z# :Ww
定义变量 i.#s'm.9
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) z6Hl+nq B 9) 优化 EEaFi8 |ST&,a$( 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 yf$7<gwX g,1\Gj%y
9:m+mpL=9 3sL#_@+yz  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 3j3AI7c [m4<j 10) 光线追迹与结果分析 `Ffn:=Do +Y\#'KrA
*L!R4;ubE 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 %>s y`c T|=8jt, 4RK^efnp 优化后透镜的面型如下: 1,/oS&?E
透镜渲染效果
|