FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 fK^W6)uuV 8y']kVg 本文您将会学到如下内容: }Y^o("c(
透镜基本参数输入; [vY#9W"! 优化变量与评价函数设定; 5sANF9o! 优化; 7B<,nKd 照度分析; Xs{PAS0 jlA6~n 2. 操作流程 w4fQ~rcUIc + ZKU2N* 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。 A`#?Bj boI&q>-6Re DcNp-X40I 2) 创建透镜 k`;d_eW $4mCtonP= 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Z3yy(D>* '4Jf[
BhYvEbt 3) 输入透镜参数 =w* 8 wfv\xHG 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; U9\\8 74ho= XG*> yra`
Lk!m1J5 将第二面的圆锥系数改为-1 $KQ q~| 4) 创建LED光源 R7"7
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,(.W 光源类型为Random plane ; "F}dZ 光线数为10000; R[14scV LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; gs3c1Qa3b 形状选为椭圆; Q5}XD 2{.g7bO 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. I(Qz%/ Ox 半径选择60度 F b?^+V]9 类型选择 Lambertian QJj='+R> 形状选择 Elliptical !uoT8BBAk /@|iI<| 波长选择默认默认波长 /{: XYeX Power默认为1 watts 2*<Zc|uNW 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm I`(53LCqo er5!ne
LED光源设定办法 #6vf:94 LED光源的发光强度(极化角和方位角) Xy%||\P{) IIih9I`IR
波长设定,颜色选为绿色 ?Wz2J3A.2t
功率设定(在Power units选择Watts) [|ZFei)r 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane xVw@pR; ?_FL
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创建平面探测器(plane) _7\`xU
_?:jZ1wZ 6) 创建分析面 _}Qtx/Cg {ZrlbDQX {f\wIZ-K A #2s}s<Sc;
光线滤光器设置 D{s87h 7) 执行光线追迹 ^utOVi VsJ+-IHm xhbN=L 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 o5p{ O>D[z ~h_
_Y> 8) 优化设定 (BPO*' T 5Zh2Q@ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 EYn?YiVFU L'r&'y[
定义变量 r}&&e BY
f
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) _Iminet 9) 优化 pH mqwB~| Nd]F 33|X 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 4/|x^Ky>G kBhjqI*
5"@>>"3U e,epKtL  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 },j |eA/W SFRP
?s 10) 光线追迹与结果分析 e)wi}\:q_ /M%>M]
t*9 gusmG 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 9:4S[mz/hD 3s/1\m% 7H)$NG<U$ 优化后透镜的面型如下: ;O%
H]oN
透镜渲染效果
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