| infotek |
2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 O<\@~U {V-v-f 本文您将会学到如下内容: c=+!>Z&i$G 透镜基本参数输入; ][] 优化变量与评价函数设定; Tqk\XILG N 优化; 3&/Ixm: 照度分析; ,=:D h*Pc=/p 2. 操作流程 [sb[Z:
B+0hzkPY 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 h=%_Ao<x @<Yy{~L|
,u
g@f-T 2>H24F 2) 创建透镜 )tpL#J Z:7fV5b( 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens O<e{ 6u}</>}
-)/$M(Pu" {u9}bx'< 3) 输入透镜参数 65m"J' G/mXq-
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; ^KE%C;u "x /OIf
_]*>*XfF( 6Kb1~jY
gl_^V&c 将第二面的圆锥系数改为-1 lu6(C F*K_+
?m 4) 创建LED光源 (2
a`XwR HX{`VahE
*
+wW(#[ 光源类型为Random plane ; %9RF 光线数为10000; 1&o|TT/ LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 7fX<511( 形状选为椭圆; HOh!Xcu ^w06<m 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. O5t[ 半径选择60度 )@'}\_a3[] 类型选择 Lambertian Vl!6W@g 形状选择 Elliptical 4X(H; y<bDTeoo 波长选择默认默认波长 SG4%}wn% Power默认为1 watts M[112%[+4 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm r{%qf; .%C|+#&d
xpx\=iAe LED光源设定办法 ;l-!)0U QZ%`/\(!8_
D+7Rz_= LED光源的发光强度(极化角和方位角) 'anG:= 4 vV:EF-
om-omo&,X= 波长设定,颜色选为绿色 Oh\<VvZuN VgC2+APg
y%bF& 功率设定(在Power units选择Watts) ?_"ik[w} _M5|Y@XN- 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane ^UhBH@ti a,#j =
{LQ#y/H? 创建平面探测器(plane) v+=BCyT Y.ToIka{
'D"C4;X RTJ3qhY 6) 创建分析面 c>~*/%+ x`IEU*z#
4^OY
C
M b1sF 光线滤光器设置 v(D;PS3r
7 zeC
RK+- 7) 执行光线追迹 pDCeQ6? 0aa&m[Mk
I[##2 xDoC(
gH7|=W EJ:%}HhA 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。 &wE%<"aRAl zb<6
Ov 2eol
gXp 8) 优化设定 GMl;7?RA V2|aN<Sx< 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 |:<f-j7t~ Zt.|oYH$
7 uKY24 >!1.
%vhnl' 定义变量 `LE6jp3, C"T;Qp~B
><$d$( 定义评价函数 (RMS Direction Spread) 0h\smqm xZwLlY
YCM]VDx4u1 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) "Yj'oE%\ qC:raH_: 9) 优化 t*T2Z-!P 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 9g"2^^wD y6,/:qm
GV69eG3bX# jesGV<`?l
/M4{Wc 优化结束后会弹出如下报告 4 k _vdz C$D-Pt"+
wlk4*4dKn 在输出结果可以看到当前评价函数数值 |O9O )o j<@lX^ 10) 光线追迹与结果分析 '*w00 7 Vo$(kj 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 OAkZKG| n}G|/v<
 uIZ -#q pd;br8yE$@ 优化后透镜的面型如下: $79=lEn, 透镜渲染效果 8a'.ZdqC? E!l!OtFL
|
|