FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 hKems3 QjTs$#eMW 本文您将会学到如下内容: C`8.8 透镜基本参数输入; $7p0<<Nck 优化变量与评价函数设定; ZtpbKy!\$B 优化; OZe`>Q6 照度分析; ^[q/w<_j~ {$C"yksr 2. 操作流程 Uu|R]azbO ] B>.} 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。 PE6ZzxR|U< 8(H!iKHe \M*c3\&~,e 2) 创建透镜 Z{_YH7_ cY|@s?3NND 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens :]8!G- Z O#)YbaE
eqyUI|e 3) 输入透镜参数 '.I0n so@ijl4{Z 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; Pe@*')o* ^,Ft7 JAn q oz[x
rW*[sLl3 将第二面的圆锥系数改为-1 D<T:UJ 4) 创建LED光源 QPB^%8 0 l+Jq
f~f)6XU| 光源类型为Random plane ; X//=OpS` 光线数为10000; K>#QC LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; J #;|P-pt 形状选为椭圆; N \woFrG Crezo? 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 12}!oS~_ 半径选择60度 OK
\9 ` 类型选择 Lambertian (?[%u0%_ 形状选择 Elliptical z :A_ :\%ZTBLL 波长选择默认默认波长 S|m|ulB Power默认为1 watts a@C}0IP) 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm e8k|%m<Sp Y 9BKd78Y
LED光源设定办法 M'@ LED光源的发光强度(极化角和方位角) ,be$~7qS |Pv)&'B"
波长设定,颜色选为绿色 tSVS ogGd
功率设定(在Power units选择Watts) 4UMOC_ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?',GR aD Y,-!QFS#
创建平面探测器(plane) #d$lN}8
9dva]$^:*1 6) 创建分析面 `X(H,Q}*; /wi/i*;A ##s:Ww V%voe
光线滤光器设置 `KieN/d% 7) 执行光线追迹 (XV+aQ \A |)[&V3+| %kuUQ%W1 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ;Ao`yC2(v `6v24?z 8) 优化设定 K}p0$Lc VwT&A9&{8 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ^$y`Q@-9 5dL! e<<
定义变量 RG_6&
A
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) LKg9{0Y: 9) 优化 -gv[u,R .i1|U8" X 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 f;bVzti+w +^[SXI^JaJ
hSaw)g`w U/-|hfh  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 BuOe'$F
0t Eg1|Kg\& 10) 光线追迹与结果分析 b:$q5 :#=BwdC
Q$Q:Jm53 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 K"Gea`I ]!2[k A- )+f"J$ah 优化后透镜的面型如下: p@wtT"Y
透镜渲染效果
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