FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ? ]hS^& ]d50J@W
c 本文您将会学到如下内容: @7OE:& #V 透镜基本参数输入; -bQi4 优化变量与评价函数设定; uZ(,7>0 优化; (t2vt[A6ph 照度分析; g9:V00^< IyGW>g6_. 2. 操作流程 MnD^jcx
;v>+D
{s 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。 PZO8<d Z^ }4bR]
tf?"AY4 2) 创建透镜 y_N h5 RWINdJZ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens vB1nj<]&z g2W ZW#a)
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ZZ]?7j 3) 输入透镜参数 8Hh=Sp^ )dZ1$MC[ 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; w.R2' WR t
gHXIr}3 uPBtR
u1_NC; 将第二面的圆锥系数改为-1 &=hkB9
; 4) 创建LED光源 Ai.^~#%X @1iH4RE*
R)BH:wg" 光源类型为Random plane ; d m$iiRY 光线数为10000; 5r(Y,m"? LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; "BD$-] 形状选为椭圆; 8Xk,Nbcqt pJPP6Be< 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. iVqXf;eB!5 半径选择60度 DyPb]Udb: 类型选择 Lambertian
^U0)iz 形状选择 Elliptical a
qIpO I=}pT50~9 波长选择默认默认波长 `ls^fnJTpf Power默认为1 watts WTQd}f 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm |n+
`t?L^ wBIhpiJX0
LED光源设定办法 3IDX3cM9 LED光源的发光强度(极化角和方位角) anxwK47 LXx`Vk>ky
波长设定,颜色选为绿色
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C#W
功率设定(在Power units选择Watts) P~ 7p~ke 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane rEG!A87Zz =E4~/F}9/T
创建平面探测器(plane) i@hW" [A
?D S|vCae 6) 创建分析面 |!.VpN& >'|Wrz67Z p-,(P+Np ]sG^a7Z.X
光线滤光器设置 mM)d`br 7) 执行光线追迹 co [ cy!;;bB &)#bdt[ 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 E.+BqWZ! '?dT<w=Y& 8) 优化设定 TOXZl3s5# Xhm)K3RA*T 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 +DA,|~k_ |&0zAP"\
定义变量 G>w+J'7
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) Xwt}WSdF`k 9) 优化
T6N~L~J XD$;K$_7 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 2r>I,TNHl $V2.@X
7|IOn5 Awo H d7M  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 UJXRL
eC^UL5>% 10) 光线追迹与结果分析 :esHtkyML !1tHg Z2\
B&~#.<23: 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 )T1U!n?^x v2e*mNK5 {8)Pke 优化后透镜的面型如下: .Vm!Ng )j
透镜渲染效果
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