FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 !\
IgTt, ;#F/2UgHB 本文您将会学到如下内容: -bN;nSgb 透镜基本参数输入; INi9`M.h 优化变量与评价函数设定; qgT~yDm 优化; ZPktZ 照度分析; `OL@@`'^{S `UC
2. 操作流程 ;"}yVV/4 \{Qd 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。 %V,2,NCd
S_E-H.d" cBZKt 2) 创建透镜 l EcZ/ {`FkiB` i 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #JmVq-) KT 3W>/#E
B-oQ 9[~ 3) 输入透镜参数 vD=>AAvG O%g
Q 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; L}E~CiL0n :bh#,]' 0rt@4"~~w
rBOxI 将第二面的圆锥系数改为-1 p#5U[@TK 4) 创建LED光源 lO
(MF $pKlF0 .
/$Qs1* 光源类型为Random plane ; #.<Uy."z2 光线数为10000; Q]JWWKt6rV LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; :]Nn(}, 形状选为椭圆; `D44I;e^1; p?uk|C2 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m\4V;F 半径选择60度 9H~2
iW,Q; 类型选择 Lambertian mH1T|UI 形状选择 Elliptical 6:fHPlqW y*F !k{P 波长选择默认默认波长 ;6 ?a8t@ Power默认为1 watts prHM}n{0 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm s6q6)RD" ,Wv@D"4?
LED光源设定办法 !lVOZ% LED光源的发光强度(极化角和方位角) u|ph_?6o )8cb @N
波长设定,颜色选为绿色 oZD+AF$R
功率设定(在Power units选择Watts) J!{t/_aw 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane HT`k-}ho, )j/2Z-Ev:W
创建平面探测器(plane) Fy;
sVB
Ulf'gD4e 6) 创建分析面 Dias!$g - w{`/ 0N|l1Sn -wh?9?W
光线滤光器设置 %O69A$Q[m 7) 执行光线追迹 a2!U9->! GM~Ek]9C% NJNS8\4 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 oe'f?IY D-/q-=zd 8) 优化设定 [!~=m wD\viuq0 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 oimM)Yo YE*%Y["
定义变量 eh39"s
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) pjN4)y>0 9) 优化 fN_qJm#:$y gW5yLb_Vz$ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 t/wo
G9N b8
^O"oDrp
=*5< w q4EOI  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 nO+-o;DbC z/I\hC9i 10) 光线追迹与结果分析 $} @gR]
Z 3'7] jj
)ZW[$:wA 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 +SB>> [;Y,nSw Tc.QzD\ 优化后透镜的面型如下: g8SVuG<DI\
透镜渲染效果
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