FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 TEB<ia3+ XL=Y~7b 本文您将会学到如下内容: kD"BsL*6! 透镜基本参数输入; +ftOJFkI 优化变量与评价函数设定; 3jR> 优化; V/N:Of:\R 照度分析; @bfW-\ I %3SBs*? 2. 操作流程 V%|CCrR ahJ-T@ 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。 WxE^S ??| t?&@bs5~g Gz09#nFZk 2) 创建透镜 u
V[:e|v /i!3Fr" 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Wb)>APL mE>v (JY
BIJlU(aF 3) 输入透镜参数 ioJ~k[T :6h$1
+6 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; xJcM1>cT> &Y`V A k 'CM^,F&
/Ko{S_3<I 将第二面的圆锥系数改为-1 D6Q6yNE 4) 创建LED光源 `qXCY^BH2 '
\8|`Zb
An.Qi =Cv 光源类型为Random plane ; =P}BAJ 光线数为10000; W~W`fm LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; !PySYY 形状选为椭圆; \jR('5DcB \N|ma P 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. n7A %y2 半径选择60度 9e aqq 类型选择 Lambertian }piDg(D 形状选择 Elliptical .,vF%pQ UZ*Yt 波长选择默认默认波长 Q:v9C ^7 Power默认为1 watts 7RpAsLH= 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm j]6c_r3 0`H)c)
pP
LED光源设定办法 {e/6iSpT LED光源的发光强度(极化角和方位角) 3oo Tn-`{ )8,) &F
波长设定,颜色选为绿色 +t8{aaV
功率设定(在Power units选择Watts) !kpnBgm U 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Qnr7Qnb th4yuDPuA
创建平面探测器(plane) ' K\ $B_
[V2`t' 6) 创建分析面 ^q@6((O cUDo}Yu >Nho`m( #P,C9OQD
光线滤光器设置 jI%g! 7) 执行光线追迹 e/J|wM9Ak Vi:<W0: v:xfGA nP 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 gX'nFGqud C)H1<Br7 8) 优化设定 ^1}Y=!& -~HyzX\cZB 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 VNggDKS~K 4UV6'X)V
定义变量 s9 \HjK*+
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) No(p:Snbo 9) 优化 j~#nJI5] +<TnE+>j 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 qiyX{J7Z Wf>P[6
oBpoZ @[Z ^?Y x{r~9  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 N5%Cwl6i 2$@N4 10) 光线追迹与结果分析 C%LXGMt z{uRqAG
caC-JcDXy 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 qVe&nXo o
00(\ -eb fEgwQ-] 优化后透镜的面型如下: !o{>[
透镜渲染效果
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