FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 GfVMj7{ 7rsrC 本文您将会学到如下内容: I /RvU, 透镜基本参数输入; KA.@q AEB 优化变量与评价函数设定; GVFD_;j' 优化; =axi0q?} 照度分析; XjL( V1 m@"!=CTKd 2. 操作流程 JB**z00; o'R_kadN[T 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。 ?jb7Oq#[ w/Ia`Tx$ F5)Ta?3|"< 2) 创建透镜 8CMI\yk g"<kj" 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ;Q-sie(# 'L= g(
v82@']IN 3) 输入透镜参数 $8X?|fV) Z;lE-`Z*(F 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; ~d>O.*Q)
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OB5{EILej 将第二面的圆锥系数改为-1 E&]S No< 4) 创建LED光源 zoO>N'b3) iSHNt0Nl
"PnYa)?1 光源类型为Random plane ; Bg;bBA!L 光线数为10000; IzkZ^;(N LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; Y|KX:9Y@ 形状选为椭圆; .viA +V R%}OZJ_ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. &zUo", }9 半径选择60度 >}_c<`: 类型选择 Lambertian wgfn:LR 形状选择 Elliptical |yw-H2k1 )FE'#\ 波长选择默认默认波长 |+ @ Power默认为1 watts <K|_M)/9 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm vPpbm -O. MfI+
LED光源设定办法 _d)w, ;m# LED光源的发光强度(极化角和方位角) z_r W1?| YIt:_][*
波长设定,颜色选为绿色 dzggl(
功率设定(在Power units选择Watts) d$b{KyUA 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane V/J[~mN9 \-`L}$
创建平面探测器(plane) QMHeU>
et/mfzV 6) 创建分析面 6 3Kec B8;_h#^q Zna
}h{ G74<sD
光线滤光器设置 v]Pw]m5=U 7) 执行光线追迹 K\=bpc"Fy cb|`)"<HN >8 VfijK 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。 _U/etlDTO i8u9~F 8) 优化设定 ';zLh gO_^{>2 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 bAt!9uFn *)g*5kKN
定义变量 Ypha{d
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)
g`3g#h$ 9) 优化 l.fNkLC# cidS/OH 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 RSzp-sKB GsE?<3
oKzV!~{0M; UyTq(7uo  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 ,Ad\! (;C_>EL&u 10) 光线追迹与结果分析 2|w(d kZSe#'R's
#d(6q$IE 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 *E+)mB"~ 5j,)}AYO s13Iu# 优化后透镜的面型如下: Z*jhSy
透镜渲染效果
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