FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 e7,iO#@:m enG6T 本文您将会学到如下内容: pal))e!B 透镜基本参数输入; N#7 ]xL 优化变量与评价函数设定; /lr RbZ 优化; -mY90]g 照度分析; 3;>(W
W3<O+ S& 2. 操作流程 u:HKmP; 7IK<9i4O 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。 V2g$"W?3 .kC}. Q_ ^]U2Jd 2) 创建透镜 Lj~lfO l06 q1M 3 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /;OJ=x3i K"}Dbr
@lTUag'U0 3) 输入透镜参数 Ne^#5 T @b>]q$)(} 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; _KZ(Yq>SdY ++dV5 rA1
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4aV3x&6X 将第二面的圆锥系数改为-1 <U~P-c
tN 4) 创建LED光源 ZM|>Va/X dH`a|SVW9
;euWpE;E\# 光源类型为Random plane ; mceSUKI;L 光线数为10000; SN]/~>/ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; z9D2,N. 形状选为椭圆; ^k_!+8"q{ Y\op9Fw 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. `Mjm/9+18 半径选择60度 "Y%\qw/wq 类型选择 Lambertian ?-i|f_` 形状选择 Elliptical Ce0I8B2y Yt#($}p 波长选择默认默认波长 UoLO#C0i Power默认为1 watts >#q|Pjv] 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ]$L[3qA. ]-}a{z
LED光源设定办法 mdZELRu LED光源的发光强度(极化角和方位角) "q(&<+D@ <=zGaU,
波长设定,颜色选为绿色 ?DRC!
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功率设定(在Power units选择Watts) t&&OhHK 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ':>B%k #ERn 8k
创建平面探测器(plane) P\M+ZA ;
HhpP}9P; 6) 创建分析面 V`H#|8\i Olno9_' `773& \PK m_Rgv.gE^
光线滤光器设置 h)<R#xw 7) 执行光线追迹 )R|7> 97 fC-^[Af) 1z`,*eD7 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。 $bo^UYZ6 gO/(/e>P 8) 优化设定 asF-mf;D :rj78_e9 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 QB.7n&u x:bYd\
EJ[
定义变量 9F-k:hD |
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) GmHsO/ 9) 优化 $e_ps~{7$ 5{5ABV 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Yn#8uaU zm"\D
vN)
XMdc n, N0piL6Js  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/*H Ax%BnkU 10) 光线追迹与结果分析 ku{aOV% _kd |:,
K]u|V0c 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 q)~qd$yMS &-*nr/xT <2Q@^ 优化后透镜的面型如下: Ocb2XEF
透镜渲染效果
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