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2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 %gSmOW2.c^ (G$Q\> 本文您将会学到如下内容: ZZ :*c"b: 透镜基本参数输入; 55] MRv 优化变量与评价函数设定; 'gD./|Z0 优化; ,VUOsNN4\ 照度分析; usoyH0t!? +<V$G/" 2. 操作流程 )#hR}| <m{#u4FC' 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。 DR]oK_ \'('HFr,
R*k;4*1u rxJl;!7G 2) 创建透镜 /!6 VP | #(a ;w 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens g1 y@z8Z{ Yb[)ETf^
i=rA;2> *r9D+}Y(4 3) 输入透镜参数 Z?9G2<i Hl{ul'o 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; *J':U>p /S^>06{-+
b`DPlQHj 6e5A8e8"]
$DnJ/hg;qD 将第二面的圆锥系数改为-1 %X%f0J zA$ f$J7\^ 4) 创建LED光源 gF293Ez d#ab"&$bv
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3Z8vq 光源类型为Random plane ; *] >R 光线数为10000; M-+!z5q~d LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; M9~'dS'XI 形状选为椭圆; d]sg9` gd7!+6 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Dd,
&a 半径选择60度 b%C7 kL- 类型选择 Lambertian qkC{IBN92 形状选择 Elliptical [L| vBr =W"T=p*j 波长选择默认默认波长 j9/iBK\Y Power默认为1 watts XGYsTquSe 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm oGbh* fmLDufx
o{hZjn- LED光源设定办法 >*+n`"6 c0X1})q$
Zba<|C LED光源的发光强度(极化角和方位角) W+s3rS2 !
8Ro5),
'cK{FiIT 波长设定,颜色选为绿色 GQjU="+ I.SMn,N
q!h'rX=_- 功率设定(在Power units选择Watts) AnZy
oa z$/s` |] 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ?fc<3q" N];K
P/k#([:2 创建平面探测器(plane) \"5p)( &,,:pL[
fX1Ib$v -y$<fu9
e 6) 创建分析面 4T){z^"
XN3'k[
&*Kk>
4
oXVx9dZ 光线滤光器设置 Udjn.D &=In 7) 执行光线追迹 a'>n'Y~E RH$YM
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3_{rXtT)' YWk+}y}^d
6J-=6t| *d 4A3| 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。 l @E
{K| c;#gvE 6mxzE3?G 8) 优化设定 M%$-c3x .`&k` 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 [l~G7u.d _0iV6Bj
_ZK*p+u% 8\?H`NN
wkJ@#jD*[ 定义变量 .[?2_e#9 % |`AJP
dI%N wl% 定义评价函数 (RMS Direction Spread) uj)fah?Wg oC3W_vH.%
u})8) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) O`9vEovjs @ykl:K%ke 9) 优化 &hM7y7 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 b
|ijkys `j 4>
J)H*tzg -O $!sFmY
@F|pKf:M+ 优化结束后会弹出如下报告 F84<='K 7oCY@>(f
q{L-(!uz7_ 在输出结果可以看到当前评价函数数值 gA] 3h8%w ?lU(FK 10) 光线追迹与结果分析 B @8lD\ ~bw=;xF{3 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 r( bA>L*mk *}>)E]O@  X#fjIrn /:C<{m.[} 优化后透镜的面型如下: NBw{ 透镜渲染效果 7T(&DOGZ P9jSLM
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