FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 T*1 `MIkv q]\GBRp 本文您将会学到如下内容: X%R ) 透镜基本参数输入; {8e4TD9E0 优化变量与评价函数设定; /r?EY&9G 优化; c2~oPUj 照度分析; Aa!#=V1d cMZ- 2. 操作流程 ZxoAf;U~ j`l'Mg 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。 *wl&Zzx 9Ac4'L Xf%wW[~ 2) 创建透镜 &:[hUn8jU E5Zxp3 N 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /#Lm)-%G Xmv^O
#4Ltw,b^ 3) 输入透镜参数 \}:;kO4f 'q7&MM'oS^ 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;
tk66Ggi[K {1L{ <o: O<p@6
+z O.|`+ 将第二面的圆锥系数改为-1 Q60'5Wt 4) 创建LED光源 XGSgx m~R Me9Qi
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n?$ZC~ 光源类型为Random plane ; 8],tGMu 光线数为10000; #<81`% LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; &d@N3y 形状选为椭圆; EncJB .9$
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+ 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 6g 5Lf) yG 半径选择60度 eeCrHt4; 类型选择 Lambertian >vZ^D 形状选择 Elliptical r%FfJM@! ^+u/Lw& 波长选择默认默认波长 ,Wlw#1fP Power默认为1 watts -m_H]<lWZ 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm wj-z;YCV 5uO.@0
LED光源设定办法 Z3N^)j8 LED光源的发光强度(极化角和方位角) 8Uoqj=5F !Nx'4N`&l
波长设定,颜色选为绿色 T3In0LQ
功率设定(在Power units选择Watts) uU!}/mbo 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane t$(<9 `Oe"s_O#
创建平面探测器(plane) {8w,{p`
~vw$Rnotz 6) 创建分析面 L%31>)8 O =\`q6l E=RX^ 3+} n|) JhXQ
光线滤光器设置 0'O6-1Li 7) 执行光线追迹 U
IHe^ ?R i?]`9 z ^wMZG'/ 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。 iE* Y@E5x0 N&]_U%#Q 8) 优化设定 Qkx}A7sK r%vO^8FQ 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 3<X*wVi)NN O%m>4OdH
定义变量 xAu&O\V
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) NzG] nsw 9) 优化 u$nYddak o>@9[F,h+ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 C>Cb DUWSY?^c
A ?ij y /OPN<=* 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-=z<:Kf ' qN"!\ 10) 光线追迹与结果分析 ]Aa.= CNrK]+>
-(l/.yE{X 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }J(o!2. 5sguv^;C5 ^8{:RiN6e~ 优化后透镜的面型如下: _OvIi~KW+
透镜渲染效果
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