FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 t%B ,ATW qjtrU#n 本文您将会学到如下内容:
Z>O2 透镜基本参数输入; EYLqg`2A 优化变量与评价函数设定; =Nc}XFq 优化; m4 :| 照度分析; |q(
.j4[i @~Uu]1 2. 操作流程 McXid~ B\tP{}P8{ 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。 gGtl*9a= 0Ud.u mvCH$}w8& 2) 创建透镜 L{2KK]IF Cq<a|t 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [q<Vm- QoU0>p+2
4ox[, 3) 输入透镜参数 j9bn|p$DA O< \i{4}} 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; IKm_YQ$XOy ]P5|V4FXo /W vgC)
AJ:(NV1= 将第二面的圆锥系数改为-1 "< c,I=A 4) 创建LED光源 ^xpiNP!?a zx(=ArCRr
3Dm`8Xt
光源类型为Random plane ; G<8d=} 光线数为10000; ]<zjD%Ez LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; h"/y$ 形状选为椭圆; K).Gj2 $ 2brxV'tk 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 2,3pmb 半径选择60度 _>k&,p]y 类型选择 Lambertian xv+47.?N 形状选择 Elliptical E &wz0d;gf zS6oz= 波长选择默认默认波长 t& *K Power默认为1 watts (9_O||ee 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm qi&;2Yv "SV#e4C.
LED光源设定办法 t}!Y}D LED光源的发光强度(极化角和方位角) B9&$sTAB lV*dQwa?i
波长设定,颜色选为绿色 x9U(,x6r
功率设定(在Power units选择Watts) -D4"uoN. 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane `F^~*FnR,B :O~*}7G
创建平面探测器(plane) DC5^k[m
-%g$~MZ?' 6) 创建分析面 n@`:"j%s_ RTJ\|#w rZK;=\Ot h3<L,Olp
光线滤光器设置 S]O0zv^} 7) 执行光线追迹 J'=iEI Ei
Yj `P 65>1f 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。 |BC/ERms 'Y%@fZf x 8) 优化设定 REj<2Lo lO>9Q]S< 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 3 utv 6N<v&7cSB
定义变量 p /x]
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) 5r-OE-U{ 9) 优化 ptlcG9d- sb3k? q 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ,?k~>,{3 "3r7/>xy
xX5EhVR 1e'Ez4*  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 ?c;T4@mB TJhzyJ"t 10) 光线追迹与结果分析 ^Fe%1Lnt +pefk+
'Wv`^{y <^ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }5??n~:*5 43HZ)3!me {+SshT>J 优化后透镜的面型如下: b;O@|HK&~
透镜渲染效果
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