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2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 v&7yqEm}B ~__r-z 本文您将会学到如下内容: p`+=)
n 透镜基本参数输入; vkR,Sn 优化变量与评价函数设定; teQ<v[W. 优化; )9pRT
dT 照度分析; +'-i (]@!' Jw+k=> 2. 操作流程 =c(t;u6m- sKg
IKYG}T 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。 =pT}] !7rk>YrY
!~j-5+DI {wp~ 2) 创建透镜 l:@`.'-= B;vpG?s{9 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens MD4RSl<F K/flg|uZ/V
9Sb[5_Q
~ERA 3) 输入透镜参数 4MFdhJoN )yl;i 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; ,(;T V_@$ s)A=hB-V
pdw;SIoC mXSs:FqE!
kB!
iEoIBA 将第二面的圆锥系数改为-1 P&snIJ C j4ED 4) 创建LED光源 hZw bYvu \yE*nZ
9K:ICXm 光源类型为Random plane ; K,f"Q<sU% 光线数为10000; |34M.YjA LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 2ophh/] 形状选为椭圆; WV8vDv1jt 2(i@\dZCb< 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. W2w A66MB 半径选择60度 BO%aCK& 类型选择 Lambertian 6k=*O|r 形状选择 Elliptical )azK&f@tR| 1sIPhOIys 波长选择默认默认波长 qS!U1R?s Power默认为1 watts NI^jQS
M] 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm FoX,({*Ko~ 7Eo;TNbb
"*T4%3dA LED光源设定办法 Hp(wR'(g& 7L4~yazmK
X(npgkVP\ LED光源的发光强度(极化角和方位角) x4N*P (7*((
8-s7s!j 波长设定,颜色选为绿色 ^Z>Nbzr{ <HfmNhI85(
2EC<8}CG 功率设定(在Power units选择Watts) \LYNrL~?J L;i(@tp|v 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane PLueH/gC . nr?| !gj
:>*0./hG 创建平面探测器(plane) )qeed-{ TMG|"|
v/GZByco> z5g4+y, 6) 创建分析面 yt{?+|tXU 6R|^IPOGp
8zrLl:{
y[DS$>E 光线滤光器设置 Zq" v
8B4%1NE 7) 执行光线追迹 'pHxO,vo *[+{KJ
$g!iy'4n* `&jG8lHa
h1+y.4
HXb_k1n 可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ho%G VJSkQ\KD zI$'D|A 8) 优化设定 I\<)9`O FyWrb+_0v 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 !7n`-#) :NynNu'
^ pNA_s!S S#b)RpY
>Q2kXwN 定义变量 FnCMr_
NArr2o2
CE7{>pl 定义评价函数 (RMS Direction Spread) @;7Ht Z` _BI[F
m
o]aMhSol 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) 30bdcDm, W=I~GhM 9) 优化 Sr>5V 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 hg-M>|s7 Q#lFt,.y
/pL'G` P-\65]`C
q"u,r6ED 优化结束后会弹出如下报告 OWZ;X}x S{nBQB<
B=HEi\55K 在输出结果可以看到当前评价函数数值 3/Dis)
v8 ;umbld0 10) 光线追迹与结果分析 oA+'9/UY W?yGV{#V(= 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 rih@(;)1 dZ x  =%d.wH?dZ/ lmYyaui 优化后透镜的面型如下:
rw#?NI: 透镜渲染效果 NY/-9W5T4 LY2QKjgP
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