FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ]RH=s7L A*7Io4e! 本文您将会学到如下内容: "pSH!0Ap\ 透镜基本参数输入; 1u"R=D9p,= 优化变量与评价函数设定; L4YVH2`0) 优化; h1^9tz{ 照度分析; ?%\mQmjas %~#!NX 2. 操作流程 vp\PYg;x 0|+>A?E}E 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。 n!0${QVnS hmK8jl<6 qDby!^ryc 2) 创建透镜 I@3Q=14k% Z:#.;wA 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens OW+ e_im} c;c:Ea5
to99_2 3) 输入透镜参数 E$]a?uA: Sk8%(JD7 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; %B#hb<7} 6#E]zmXO2 {E!$ xY8
^G}# jg. 将第二面的圆锥系数改为-1 IXGW2z; 4) 创建LED光源 -M"IVyy@ E4Y"X
qTyg~]e9( 光源类型为Random plane ; )-0[ra] 光线数为10000; -L@]I$Yo LED 芯片尺寸 2mm*2mm ;
n=f`AmF; 形状选为椭圆; S3R|8?| %z(9lAe 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Px'R`1^ 半径选择60度 9aT L22U? 类型选择 Lambertian |WB"=PE 形状选择 Elliptical ^[ET&" Y{,2X~ 7 波长选择默认默认波长 >HE,' Power默认为1 watts `Jn,IDq 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm g93I+ N g58/}zO
LED光源设定办法 Kn']n91m LED光源的发光强度(极化角和方位角) pp(H
PKs=} ?#?e(mpo
波长设定,颜色选为绿色 gzor%)C
功率设定(在Power units选择Watts) SV&kWbS 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane a lrt*V|= mRCHrw?WG
创建平面探测器(plane) !]yQ1@)*'
[u[ U_g* 6) 创建分析面 rxQ<4 L*P_vCC 8GY.){d!l ]K7`-p~T
光线滤光器设置 ~
9=27p 7) 执行光线追迹 QO@6VY@ S0F@#mSQ? pqJ)G;%9 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 Z
#EvRC P2Onkl 8) 优化设定 4K E)g |B
eA== 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 Yr+d1( V7P6zAJy
定义变量 SWT:frki`
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) f7Zf}1| 9) 优化 L.kD,'G}> e|VJ9|;3 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Ee8-- QskUdzQ=
|-n
('gQ[ )U'yUUi  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 Ss 2$n bjlkX[{}I 10) 光线追迹与结果分析 PT+c&5A S P])L8zK
' X}7]y 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 U,HIB^=
R SBX|Bcyk* u%xDsTDP 优化后透镜的面型如下: b"t")U==
透镜渲染效果
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