FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 AJt4I
W@ Mog!pmc{ 本文您将会学到如下内容: ~"WN4 透镜基本参数输入; 2QV|NQSl 优化变量与评价函数设定; wmFS+F4`2 优化; J|dj`Z? 照度分析; -2y>X`1Y <VmEXJIk 2. 操作流程 THnZbh4#) l~GcD 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。 93y!x} &fgfCZz' bH_zWk 2) 创建透镜 Y/G~P,9 MH_3nN 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens =' #yG(h o$,e#q)8
rs:a^W5t 3) 输入透镜参数 k!sk\~>YO -l q,~`v 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ~.8p8\H EY[J;H_b 3[iHe+U(
R}\n@X* 将第二面的圆锥系数改为-1 xtRHb''FX 4) 创建LED光源 J, vEZT<Mt 5U%a$.yr
X?q,m4+ 光源类型为Random plane ; T&kr IZw 光线数为10000; qX!P:M LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; PkxhR;4 形状选为椭圆; DbvKpM H wm_o(Z} 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. (Zv/(SE5% 半径选择60度 Y'2 |GJc2 类型选择 Lambertian _9b;8%?Yf 形状选择 Elliptical ?DKwKt i?CXDuL 波长选择默认默认波长 <LA!L Power默认为1 watts nn6&`$(Q~ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm j43-YdCJ 44(l1xEN+
LED光源设定办法 ':_1z5 LED光源的发光强度(极化角和方位角) fkK42*U@r X\'+);Z
波长设定,颜色选为绿色 8iwqy0<
功率设定(在Power units选择Watts) <46fk* 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 1<d|@9?9` B]|"ePj-
创建平面探测器(plane) q~*>
P|4qbm4%O, 6) 创建分析面 gN/6%,H} lq\/E`fc` fI1,L" \dw*yZ^
光线滤光器设置 k874t D 7) 执行光线追迹 %vFoTu)2 Kn+m9 l9Sx'< 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 E8s&.:;+ SN/
e41 8) 优化设定 S,~DA3 ([a[fi 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }qOj^pkJ *%wfR7G[B
定义变量 E||[(l,b
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) aL%amL6CX 9) 优化 KZ;Q7 1 |T@\-8Ok 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 98AX=%8 bI?YNt,
WbW@V_rr 8Qt'Y9|  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 (( D*kd" dy%#E2f 10) 光线追迹与结果分析 w0iv\yIRQ 1hn4YcHb
/?wH1 , 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 <i(<|/$ PA(XdT{ Eax^1 |6 优化后透镜的面型如下: {2Jn#&Z29
透镜渲染效果
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