FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ?k^~qlye s8
5l 本文您将会学到如下内容: Nj{; 透镜基本参数输入; FGzn|I 优化变量与评价函数设定; 8?LHYdJ 优化; :[&QoEZW 照度分析; Ip|=NQL> abw5Gz@Ag 2. 操作流程 vP%}XEF [nf5< 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。 <DN7 ?&-$Zog PsM8J 2) 创建透镜 Gdz* g?N^9B,$2 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens p"0Dl9 jAdZS\?w
e5d STc` 3) 输入透镜参数 ^p~QHS/ LKBh{X0%( 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; `<-/e%8 :{9HsF"h0 I)MRAo
+~"(Wooi 将第二面的圆锥系数改为-1 aVZ/e^kk- 4) 创建LED光源 ?}U?Q7vx@@ jLn|zK
Z^Yy
sf 光源类型为Random plane ; (duR1Dz 光线数为10000; 3+&k{UZjt LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; F!g;}_s9 形状选为椭圆; 85USMPF ECk3Da 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. rv c%[HfW; 半径选择60度 49ehj1Se 类型选择 Lambertian X\kWJQ: 形状选择 Elliptical zt!7aVm
n b94+GLU8b 波长选择默认默认波长 $Gcjm~ Power默认为1 watts rX0 ?m:&m 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Qq%~e41ec CwD=nT5`
LED光源设定办法 `I8ep=VZ LED光源的发光强度(极化角和方位角) ~x^Ra8A h.wffk,
波长设定,颜色选为绿色 4X!4S6JfB
功率设定(在Power units选择Watts) RL[F 9g 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane -s0\ 4 ..5.":
创建平面探测器(plane) <7! "8e
ZYt1V"2VJ 6) 创建分析面 $)$_}^.k 4 !m'9 _9dW+ HL-'\wtl
光线滤光器设置 T-h[$fxR_ 7) 执行光线追迹 luW"| BF 0#G2`h> UXh%DOq
可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ]L2b|a3 ^Vi{._r 8) 优化设定 0+&K; >f4[OBc 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ]$#9B-uB o_BRsJy
定义变量 Lq2jXy5#n
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) V5p^]To! 9) 优化 @R<z=n" l%xTF@4e 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 @6Lp$w >I-rsw2
{|<yZ,,p gW<4E=fl  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 x$t2Y<_ ex^9 l b 10) 光线追迹与结果分析 |~#A?mK- `PUxR8y
T]/5aA4 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 X{(?p=] j5og}Pq: "ZPgl 8 优化后透镜的面型如下: (5CgC<
透镜渲染效果
|