FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 Ba?1q%eG _*UI}JtlS 本文您将会学到如下内容: $,:mq>]![{ 透镜基本参数输入; !2Ompcr1 优化变量与评价函数设定; tXA?[ S 优化; Q4 &P\V 照度分析; MJX4;nbl #Hr'plg
8 2. 操作流程 J>#hu3&UOQ rZwSo]gp 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 R"XycXn_$ Fc[vs52 Q\s+w){f% 2) 创建透镜 cZ)JvU9] Z":m(}u O 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens W8QP6^lY 5uG^`H@X
:Ni#XZ{F-/ 3) 输入透镜参数 #y: F3$c q !9;JrX 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; xO:h[ 9h+Hd&= f_PH?
68GH$ji 将第二面的圆锥系数改为-1 Jc?zX8>Ae: 4) 创建LED光源 d)U(XiK' |WS@q'
xGr{ad.N 光源类型为Random plane ; m{ani/bt 光线数为10000; *=B<S/0 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; h/A\QW8Sd 形状选为椭圆; Tv'1IE 3pML+Y|ij 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. M
2|
k. 半径选择60度 075IW"p' 类型选择 Lambertian bBML +0a 形状选择 Elliptical _;^x^ cQLPgE0 波长选择默认默认波长 +C;;4s) Power默认为1 watts [mwqCW& 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 1H.;r(c 6d8)]
LED光源设定办法 hj"JmF$m LED光源的发光强度(极化角和方位角) 7;@YR !Z>,dN
波长设定,颜色选为绿色 J
V}7c$_
功率设定(在Power units选择Watts) ?s>_^xfD 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane p q?# X0 yj'lHC
创建平面探测器(plane) F$4=7Njv
@I1*b>X~< 6) 创建分析面 xe6V7Wi/Tt k>MXOUaW. ([a;id ^F?B_'
光线滤光器设置 |UlR+'rl 7) 执行光线追迹 C$q-WoTM( A #SO}c um]N]cCD` 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。 65@GXn[W_ Pl|I{l*o(` 8) 优化设定 `lm '_~=`& E)Qg^DHP/ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 HQ=pf > `_/1zL[
定义变量 w=-{njMz6&
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) N1g;e?T': 9) 优化 \Qv:7;? 7o+VhW<|5 注意:在优化之前,建议先保存原始文件
He4q-\ht hC{2LLu;n
Dz.kJ_"Ro
_{^F8  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 0V8G9Gj O.Dz}[w 10) 光线追迹与结果分析 K4Nz I9@ 4E!Pxjl 3a
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}_}3. 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Yx. t+a- R(y`dQy<K 8zeD%Uv 优化后透镜的面型如下: v(sS$2J|}
透镜渲染效果
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