FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 xSy`VuSl \2!1fN 本文您将会学到如下内容:
aK33bn'j 透镜基本参数输入; JK'FJ}Z4 优化变量与评价函数设定;
R]<N";- 优化; T1#r>3c\ 照度分析; Dbl+izF3 XDohfa_ 2. 操作流程 )J{.z dpSNh1 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。 &$g{i:)Z W!t =9i yXT8:2M 2) 创建透镜 3>QkO.b o&ETs)n| 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens (NC]S Lz{z~xNHW.
%8{nuq+c 3) 输入透镜参数 mLm?yb: K*S3{s%UR 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; <\ EJ: xM)6'= x6 W`v$-o-
LY;FjbyU 将第二面的圆锥系数改为-1 zd|n!3; 4) 创建LED光源 2"6bz^>} `3:Q.A_?
dVe,;?+A 光源类型为Random plane ; #f<3[BLx 光线数为10000; 7z q@T] LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; OXJ'-EZH 形状选为椭圆; H)+QkQb} f~ wgMp.W0 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. gVNoC-n) 半径选择60度 ny1;]_X_ 类型选择 Lambertian ,49Z/P 形状选择 Elliptical {$g3R@f^~ \{v e6`7Rn 波长选择默认默认波长 lHAWZyO Power默认为1 watts 8qL.L(=\/ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm iD*L<9 lg
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LED光源设定办法 $b(CN+# LED光源的发光强度(极化角和方位角) ly:2XvV3~ 5]xSK'6W
波长设定,颜色选为绿色 dTjDVq&Hz
功率设定(在Power units选择Watts) LXqPNVp# 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Y>6N2&Q F?^L^N^
创建平面探测器(plane) +z4E:v
Wdi`ZE 6) 创建分析面 Zm0' p! 5;+KMM:zb hd6O+i
Y4 %&S9~E
D
光线滤光器设置 )k;;O7Ck 7) 执行光线追迹 ||?@pn\ DD2K>1A1 uP+VS>b 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 F$bV}>-1k qVfl6q5 8) 优化设定 |]?zH~L vA}_x7}n( 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ~Up{zRD"B YS_3Cq
定义变量 hH HQmK<r
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) h aApw(.% 9) 优化 W.NZ%~|+e/ }wkY`" 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ]f0OmUHR5i UWidT+'Sa
Ek1c >s,t "Kdn`zN{  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 s&Y"a,|Z ()48> || 10) 光线追迹与结果分析 ,yA[XAz~U M~N/er
5'c#pm\Q 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 =J4|"z: le]~Cy0 g/fpXO\ 优化后透镜的面型如下: P#7=h:.522
透镜渲染效果
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