| infotek |
2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 %b4tyX:N0 N@}h 本文您将会学到如下内容: fmc\Li 透镜基本参数输入; c:>&YGmhu 优化变量与评价函数设定; p:W] 优化; G'PZ=+!XO/ 照度分析; `M 'tuQ
M ?# _{h 2. 操作流程 k,k>w#& N)R5#JX 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。 n_9Ex&?e nw%`CnzT
f% )9!qeW 0< vJ*z|_ 2) 创建透镜 y1Z>{SDiq {+E]c:{ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Ef28 IM/xBP
WQ%O/ 6l;2kztGp 3) 输入透镜参数 Fs%`W4/ U&Vu%+B 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; Xo/H+[;X Z${eDl6i
Ddpcov F@f4-NR>
:/$WeAg 将第二面的圆锥系数改为-1 liH#=C8l*% ]7Sf) 4) 创建LED光源 |l+5E U$& '> %#
6uFw+Ya#
光源类型为Random plane ; LSJ.pBl\X 光线数为10000; @*Ry`)T LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; %'2.9dB 形状选为椭圆; sVw:d_ E PgT8
1u 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m}s.a.x 半径选择60度 51Y%"v t 类型选择 Lambertian >$L7J=Em 形状选择 Elliptical rVoV@,P EGQgrwY5 波长选择默认默认波长 ~i>DF`w$ Power默认为1 watts SM4`Hys;p 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm o9"?z -kMw[Y
>WDHRC LED光源设定办法 kodd7 AD 3,{eH6,O7M
!uW*~u LED光源的发光强度(极化角和方位角) nf 8V:y4 PD.$a-t
0ck3II 波长设定,颜色选为绿色 ~at@3j}W gI;"P kN
:#^qn|{e 功率设定(在Power units选择Watts) @GQfBV|3 4i)5=H 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane `M6"=)twu :QGo
-,6-
EXr2d" 创建平面探测器(plane) h'
!C rBTg"^jsw
6Qt(Yu*s b3E1S+\=~ 6) 创建分析面 w>^(w<~Y K!&W} _@l
$ItmYj.m
oR2?$KF 光线滤光器设置 xyk%\&"7 7b>_vtrt 7) 执行光线追迹 znsQ/[ JVX)>2&$
jL\j$'KC `z(o01y
M0fN[!*z lK=Is
v+ 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 H}F
UgA; I 0~'z f
|gO7`F2 8) 优化设定 X+XDfEt:Q uS`} 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 7! >0 {wz)^A
sy
?K[Y"*y2 A4,{ep'Z!
>fXtu:C-!J 定义变量 Ur
xiaE 1DB{"8ov
6^LXctW. 定义评价函数 (RMS Direction Spread) LVB wWlJ 6T$=(I <4
K`Kv .4 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) f-|?He4O] UF!qp 9) 优化 o(SPT?ao~ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 x*vD^1"'P /&Oo)OB;
$M)i]ekm i;1pw_K
47Z3nl? 优化结束后会弹出如下报告 0 MK} ,6{z
W94:% 在输出结果可以看到当前评价函数数值 q*
R}yt5 ; R+>}6 10) 光线追迹与结果分析 2]mV9B ck{S 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 P_A@`eU0 Pjs=n7  JI.=y5I ~ZVz
sNrx 优化后透镜的面型如下: lwf4ke 透镜渲染效果 \lQ3j8U /*y5W-'d^
|
|