FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 -R
4t T69'ta32V 本文您将会学到如下内容: }PGl8F ! 透镜基本参数输入; @)m H"u!(7 优化变量与评价函数设定; uGl+"/uDu 优化; CMa ~BOt # 照度分析; {.2A+JT, tE/s|v#O 2. 操作流程 w~>V2u_- 2`,{IHu*! 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。 ;wCp j9hir /X)fWO S6 H aI 2) 创建透镜 5-O[(b2O jJ-j 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens {,p<!Jq~G /7X:=~m
IGs!SXclCs 3) 输入透镜参数 S/pTFlptCa |S#)[83*3 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; eX$P k: @~Z:W<X z-nhL=
jvn:W{'Q 将第二面的圆锥系数改为-1 RS@*/.]o 4) 创建LED光源 :M(%sv</ 31-%IkX+k
iF2/:iP 光源类型为Random plane ; DPIiGRw 光线数为10000; :i+Tf~k{ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ,6?L.L 形状选为椭圆; C#X|U2$ gl-O"%rMcL 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 'VCF{0{H~ 半径选择60度 hh`7b ,+ 4 类型选择 Lambertian '~A~gK0 形状选择 Elliptical ,dK<2XP y)?Sn 波长选择默认默认波长 K:/%7A_{ Power默认为1 watts rmutw~nHD 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm [9NzvC 9I O#fGHI<43[
LED光源设定办法 * 3mF.^ LED光源的发光强度(极化角和方位角) +/*,%TdQ4 9r!psRA:`)
波长设定,颜色选为绿色 ($&i\e31N
功率设定(在Power units选择Watts) JSQNx2VqQ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane IBr?6_\%"4 KOVGwEj
创建平面探测器(plane) W#E-vi+l
2ku\R7 6) 创建分析面 fQq'_q5 jV`xRjh 4M'y9 ( p7}xgUxX
光线滤光器设置 GBIa Ul 7) 执行光线追迹 0|n1O)>J EQXvEJ^ U7(84k\j 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.5!Nj]B !8M]n 8) 优化设定 j-@3jFu `=8g%O|T 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 &m_4# ;QQLYT
定义变量 e*.l6H/B
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) $+qJ#0OE$ 9) 优化 vK
z/-9im I5PI;t+ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 &=y)C/u 8V@ /h6-e,
cLn&b}8' 7<DlA>(oUX  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 h-<2N)>! ;HRIB)wF
10) 光线追迹与结果分析 O`R@6KG &u0JzK
Uc]S7F# 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 f"j~{b7 :4|ubu E!w%oTx{OR 优化后透镜的面型如下: C5GO?X2
透镜渲染效果
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