FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 l&vm[3 *O!T!J 本文您将会学到如下内容: `!] R!T@C 透镜基本参数输入; zUNH8=U 优化变量与评价函数设定; c{^i$ 优化; id3)6} 照度分析; s bs[=LW4 #_on{I 2. 操作流程 9e0C3+)CY /A0 [_ 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。 vU ?b"n z7|
s%& wwo(n$!\ 2) 创建透镜 <'yf|N!9G 44Q6vb? 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens w 9/nVu ^).WW
]jZiW1C*a 3) 输入透镜参数 <Z2(qZ^Z @][ a8:Y9I 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; +Gk!
t]dy \8=e|a5` c*Eok?O
V h
Z=,m 将第二面的圆锥系数改为-1 14mXx}O 4) 创建LED光源 tniPEmeS 3Gc ,I:\
JmnBq<&,0 光源类型为Random plane ; cWgbd^J 光线数为10000; "PZYgl LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; SPfD2%jjC 形状选为椭圆; ERUs0na] IXbdS9,>F 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. nYI/&B{p 半径选择60度 =Jsg{vI 类型选择 Lambertian D?iy.Dg 形状选择 Elliptical Uuwq7oFub PN1(j| 波长选择默认默认波长 6T R8D\
Power默认为1 watts CP c" 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 6V.awg, +io;K]C
LED光源设定办法 7JxE|G LED光源的发光强度(极化角和方位角) _#/!s]$d#
} l :mN
波长设定,颜色选为绿色 4RK.Il*d
功率设定(在Power units选择Watts)
ZAI1p+ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane nQ:ml +O;OSZ
创建平面探测器(plane) tqff84
A6@+gP< 6) 创建分析面 WE+sFaKq- K*([9VZ wJapGc! 5W?yj>JR
光线滤光器设置 &4mfzpK 7) 执行光线追迹 1?/5A|?V4+ ",MK'\E r~S!<9f 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。 W
/~||s OvyB<r 8) 优化设定 [(D}%+2 *Gk<"pEeS 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 sf.E|]isW 4FfwpO3,Ku
定义变量 ^yn[QWFO
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) u\Nw:Uu i 9) 优化 9pVf2|5hj ROJ'-Vde9 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 x?k afxj[;p!
5~`|)~FA +XU$GSw3(  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 902!M65[rG 9J-!o]f .b 10) 光线追迹与结果分析 !7O=< |