FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 jmk*z(}#: Ndug9j\2 本文您将会学到如下内容: ^!v} 透镜基本参数输入; HqnKpZ 优化变量与评价函数设定; NP<F==, 优化; %M0mwty] 照度分析; t}c}@i_c Ql6ai
2. 操作流程 h3;o!FF 8y4D9_{ 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。 :+%h X
gx2 *n|0\V< 2) 创建透镜 Uf2v$Jl+Yh P9tQS"Rs 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens k,*#I<($ *|gs-<[#X
,Q /nS$ 3) 输入透镜参数 X\$W'^ np r~D~7MNl 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; 8HRPJSO~g :C:N]6_{SZ ^]lwd"$
"aCb;2Rs 将第二面的圆锥系数改为-1 vX0I^8. 4) 创建LED光源 _AFt6\ Ignv|TYG
i\Q"a B"r 光源类型为Random plane ; b[[6X 光线数为10000; >*t>U8 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; b-(UsY: 形状选为椭圆; =[)N6XV 3 ^tKOxW#
a 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 1-NX>E5 半径选择60度 MkNURy>n& 类型选择 Lambertian HT,kx 形状选择 Elliptical iZq@W3GL
C rX>y>{w~ 波长选择默认默认波长 R$;&O.
5M Power默认为1 watts k'I_,Z<, 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm IL6f~! (~pEro]?+)
LED光源设定办法 *"QE1Fum' LED光源的发光强度(极化角和方位角) AIxBZt7{b <sCq
x/L
波长设定,颜色选为绿色 6[2?m*BsN
功率设定(在Power units选择Watts) FvNSu"O~K1 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane v.2Vg .kKwdqO+zB
创建平面探测器(plane) PD
T\Q\J^X
1DlcO>#@ 6) 创建分析面 eZod}~J8 dbUZGn~ &P{p\ v2Y F%+rOT<5
光线滤光器设置 X@AkA9'fq 7) 执行光线追迹 eW*ae;-
7(g&z% n`T[eb~ 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 :0j`yo:w AUjTcu>i 8) 优化设定 =U7D}n
hS- :9
iOuu 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 cYwC,\uF AW&s-b%P
定义变量 (`y|AOs
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) KIBZQ.uG 9) 优化 s>``-
]3 U8$dG)PhA 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 I;Fy
k70w; - QI`npsnV
~5!TV,>ls 3pv1L~ ZI  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 y'O{8Q8T 0#/
6P&6 10) 光线追迹与结果分析 DD$Pr&~= ^t
ldm7{_
v_h*:c 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 J9=0?^v-:B N b[o6AX Ahbu >LPk 优化后透镜的面型如下: k Q(y^t W
透镜渲染效果
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