FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 `+:`_4 8'io$6d= 本文您将会学到如下内容: RMu~l@ 透镜基本参数输入; 'I6i,+D/q 优化变量与评价函数设定; y}ev ,j 优化; h
J)h\ 照度分析; JU&c.p
/ HY:o+ciH' 2. 操作流程 g(CI;f}y ; )@~ 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 M!D3 }JRm `7V]y- .Vvx,>>D 2) 创建透镜 #?- wm ,(^*+G.i 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ^o&. fQ* ;+hH
M gi,$H 3) 输入透镜参数 BuXqd[;K% LBDjIpR6 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; N2<!}Eyu E""bTz@ FP4P|kl/9'
#BH*Z( 将第二面的圆锥系数改为-1 3{sVVq5Y 4) 创建LED光源 U 0P~ ^WWQI+pk
ee76L&: 光源类型为Random plane ; 0[W:d=C`a 光线数为10000; t&e{_|i#+ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ZyFjFHe+ 形状选为椭圆; N6i Q8P- b,1ePS
在光线方向上选择Random Direction into an angular range. {9.|2%a 半径选择60度 QD]6C2j* 类型选择 Lambertian \ta?b!Y),? 形状选择 Elliptical iSs:oH3l 3eQ&F~S 波长选择默认默认波长 @_}P-h Power默认为1 watts G2:
agqL/ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Bh-ym8D p9{mS7R9T
LED光源设定办法 O)r4?<Q LED光源的发光强度(极化角和方位角) ds[| OYn}5RN
波长设定,颜色选为绿色 Se =`N
功率设定(在Power units选择Watts) Q*ft7$l& 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 3AN/
H WCixKYq
创建平面探测器(plane) s`~IUNJ@P
onxLyx|A 6) 创建分析面 XVZ {;6`_-As% a<bwzX|. "@2-Zdrr1<
光线滤光器设置 sD#.Oq4&]y 7) 执行光线追迹 /h|#J v):Or'$~M c'yxWZEv 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。 NqWdRU E+;7>ja 8) 优化设定 9~[Y-cpoi 7WZ+T"O{I 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 o|["SYIf ['iPl/v0
定义变量 hM@>q&q_
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) BLD gt~h# 9) 优化 h(EhkCf m!HJj>GEo 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 +ksVtG, Wvf
^N(
$1`2kM5 z-)O9PV  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 l!u_"I8j5 #S"nF@ 10) 光线追迹与结果分析 cyz3,3\e wI/iuc
oXF.1f/h 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 2[02,FG 9'bwWBf7 A~70 优化后透镜的面型如下: _I5Y"o
透镜渲染效果
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