FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 !o:f$6EA~C qWQ/'M 本文您将会学到如下内容: 8C*c{(4 透镜基本参数输入; dBz/7&Q 优化变量与评价函数设定; 9I6a"PGDb 优化; 0u;4%}pD 照度分析; a!=D [Gz*5 i\,-oO 2. 操作流程 N@t|7~ etTn_v 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。 u6AA4( $<}$DH_Y IZpP[hov 2) 创建透镜 vX/T3WV
LDPUD' 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens I}1NB3>^ #qK:J;Sn3
jPUwSIP 3) 输入透镜参数 RW<D<5C )h7<?@wv& 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; vSEuk}pk U~:-roQ(\ ;U-jO &
o]4*|ARPs 将第二面的圆锥系数改为-1 37s0e;aF 4) 创建LED光源 sB7#
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8WXQOo8 光源类型为Random plane ; :tV*7S=) 光线数为10000; 3}}38A|4 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; [_k1jHr48N 形状选为椭圆; JRB9rSN^ p {T*k' 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. T;r2.Pupn 半径选择60度 k>;`FFQU> 类型选择 Lambertian F1*>y 形状选择 Elliptical uXn1
'K<'2 X%
t1T4 波长选择默认默认波长 ,o86}6Ag Power默认为1 watts eA2@Nkw~) 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm $a.JSXyxL z&zP)>Pv
LED光源设定办法 Kp%2k^U LED光源的发光强度(极化角和方位角) >*35C`^ Bs^aI I$
波长设定,颜色选为绿色 d;boIP`M;
功率设定(在Power units选择Watts) TM%|'^) 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane */`ki;\A ?9
<:QE;I>
创建平面探测器(plane) >mwlsL~X
0"<H;7K#W 6) 创建分析面 E(>=rD /+ ,Vc6Gwm BC^ := 9ijfRqI=x
光线滤光器设置 J,'M4O\S 7) 执行光线追迹 <cps2*' 8\&X2[oAD igCZ|Ru\ 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。 ?WGA?J %2 n(1l}TJy 8) 优化设定 3dg1DR; 3c-GY:VkLM 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 )|ju~qbf =W(Q34
定义变量 - YEZ]:"
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) ,0M_Bk" 9) 优化 6AAz V'z1 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 9}rS(/@
} t%d Z-Ym
LBw1g<& I ce~oz)  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 94'&b=5+ 01 }D,W` 10) 光线追迹与结果分析 Cjn#00 %z=le7
Q*D;U[ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 rDdoOb]B T$8)u'-pa R$R *'l 优化后透镜的面型如下: Xr,1&"B&t
透镜渲染效果
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