FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 1n\ t+F U.{l;EL:T 本文您将会学到如下内容: 3Tq\BZ 透镜基本参数输入; )!tK[K?5 优化变量与评价函数设定; pKS
{ 6P 优化; ^T~gEv 照度分析; ^}f -!nf[ \n9zw' 2. 操作流程 &QNWL] (RtueEb.~E 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。 ~SvC[+t+U z6py"J@ s}j1"@ 2) 创建透镜 OIl#DV. Tlj:%yK2 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens NzKUtwnIz X0*QV- RN
wM_c48|d 3) 输入透镜参数 h$N0D ! _ pO ` 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 7 h y&-< [31p&FxM 1
y}2+Kk
6oSQQhge 将第二面的圆锥系数改为-1 h d~$WV0# 4) 创建LED光源 ,
*qCf@$I dz>;<&2Z
!.1%}4@Q] 光源类型为Random plane ; i@NqC;~; 光线数为10000; CQ;]J=|<_ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; !EQ@#qW/ 形状选为椭圆; - y9>;6 i
ZL2p> 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. E2L(wt}^ 半径选择60度 PCn Q_A-Q 类型选择 Lambertian wB>r(xQ' 形状选择 Elliptical Il.Ed-&62 rw)kAe31 波长选择默认默认波长 :R):b Power默认为1 watts [Pe#kzLX 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ``ekR6[ 8c kX:tc
LED光源设定办法 v}^5Rp&m LED光源的发光强度(极化角和方位角)
htY=w}> G#Ou[*O'
波长设定,颜色选为绿色 r3rxC&
功率设定(在Power units选择Watts) 63?)K s 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane
x{}z ;yG ~"Gf<3^y+
创建平面探测器(plane) `IINq{Zk
P\CDd=yWc 6) 创建分析面 9t@:4O \8OO)98' 7t9c7HLuj/ z=&z_}M8
光线滤光器设置 +MK6zf 7) 执行光线追迹 dMx4ykrR Fyyg`J SvvUkQ#1w 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ,D6v4<jh {J/I-=CmML 8) 优化设定 #sKWd @+U,Nzd 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ^5=UK7e5KY h x6;YV
定义变量 !A8^Xmz"
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) ea=83 Zj 9) 优化 #0b&^QL [=*E+Oc 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 hM@\RPsY mxSKG>
O
!k$}Kj)I KRsAv^']  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 (UNtRz'=;
>95TvJ 10) 光线追迹与结果分析 2}}?'PwwT 1-I
Swd'u
4"\yf 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 YEjY8]t !/K8xD$ r^$~>!kZ| 优化后透镜的面型如下: f<y&\'3
透镜渲染效果
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