FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 *b<
a@ ,U-aZ 本文您将会学到如下内容: 3B{B6w}t& 透镜基本参数输入; `%PU_;Y5Q 优化变量与评价函数设定; C(t>ZR 优化; (5-4`:1ux 照度分析; 7hg)R
@OC *G]zN "Y 2. 操作流程 @vy{Q7aM h5vvizruy 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。 +\@)
1 8efQ-^b. 5]c'n 2) 创建透镜 ,qo"i7c{: YIb=rR[ $ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens p5 !B JjD'2"z
zcn> 4E) 3) 输入透镜参数 DH3.4EUWS g~>g]) 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; U$-;^=; F@+FXnz L)0j&
f{m,?[1C, 将第二面的圆锥系数改为-1 j,HUk,e^& 4) 创建LED光源 >?pWbL g$z9 ( i+
gj\'1(Ju 光源类型为Random plane ; QT!!KTf 光线数为10000; R]s\s[B LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; N-lo[bDJh 形状选为椭圆; mX4u#$xs: fR:BF47 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. eM3-S=R?<g 半径选择60度 88K=jo))b 类型选择 Lambertian "kYzgi 形状选择 Elliptical l6YToYzE2 IvW%n(a8^ 波长选择默认默认波长 eU[f6OGqC Power默认为1 watts ,KM-DCwcG
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Z#J
cNquM :^G;`T`L
LED光源设定办法 GT -(r+u LED光源的发光强度(极化角和方位角) qIO<\Yl hI&ugdf
波长设定,颜色选为绿色 U',.'"m
功率设定(在Power units选择Watts) u$3wdZ2&m 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane U c6]]Bbc TA
x9<'
创建平面探测器(plane) y([""z3<w
{*X8!P7C 6) 创建分析面 u:6PAVW? QG|KZ8uO 13:yaRo ,b&-o?.{
光线滤光器设置 /Ir|& <yB 7) 执行光线追迹 +c8cyx:^f I6k S1 P
57{ 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 `|["{j}^ Ca&p;K9FR 8) 优化设定 r`; " j-?zB.jAh 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 l> Mth+,b @,Re<%\
定义变量 T:/68b*H\:
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) &_DRrp0CN 9) 优化 mt0ZD}E .U66Uet>RX 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 d )}@0Q AK#`&)0i
E(0(q#n bZ/4O*B  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 ylV.ZoY6 :;wb{q$O 10) 光线追迹与结果分析 'CrBxaA]s Kb<^Wdy4T
RWN2P6 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 C*S%aR cH5@Jam c]pO'6] 优化后透镜的面型如下: ) <lpI';T
透镜渲染效果
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