切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
    • 542阅读
    • 0回复

    [技术]FRED应用:准直透镜模拟与优化 [复制链接]

    上一主题 下一主题
    离线infotek
     
    发帖
    6080
    光币
    24553
    光券
    0
    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2024-10-11
    1. 摘要 #BgiDLh  
    nQg_1+  
    本文您将会学到如下内容: & IsPqO  
    透镜基本参数输入; }^b  
    优化变量与评价函数设定;  aN6HO  
     优化; xK5~9StP  
     照度分析; N| P?!G-=  
    )wdd"*hv  
    2. 操作流程 =rkW325O  
    F[)tg#}@G  
    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。 F ^m;xy  
    PeLzZ'$D  
    t\v~ A0  
    uU-1;m#N?  
    2) 创建透镜 Bo'v!bI7  
    ~0}d=d5g  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens e)87 & 7  
    gkca{BJ   
    'TA !JB+  
    <7gv<N6BQf  
    3) 输入透镜参数 5dbj{r)s6i  
    1F+JyZK}w  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; 9ESV[  
    ^oClf(  
    P{: 5i%qC  
    %&s4YD/{  
    &^Gp  
    将第二面的圆锥系数改为-1 dOKe}?}==  
    qG]0z_dPE~  
    4) 创建LED光源 .*J /F$  
    k/BlkjlNE  
    8]bLp  
    光源类型为Random plane ; : JSuC  
    光线数为10000; !\^W*nQ>l  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; XPnHi@x  
    形状选为椭圆; A!}Ps"Z  
    mrr -jo  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Y n0iu$;n  
    半径选择60度 }'n]C|gZ  
    类型选择 Lambertian 8q:# '  
    形状选择 Elliptical >t%@)]*N  
    YgjN*8w\  
    波长选择默认默认波长 )HX(-"c  
    Power默认为1 watts l 3 jlKB  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Y_~otoSoY  
    +AFBTJ  
    FJT0lC  
    LED光源设定办法 vskp1Wi(  
    /a6i`  
    SzfMQ@~  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) d"Zyc(Jk  
    ?0qP6'nWx  
    .8;0O M  
    波长设定,颜色选为绿色 cIrc@  
    }XqC'z  
    oa`7ClzD  
    功率设定(在Power units选择Watts) Hxleh><c-  
    iJCv+p_f  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane $R:Q R?   
    2^f7GP  
    =1<v1s|)q  
    创建平面探测器(plane) D'BGoVP  
    o^r\7g6\  
    0s RcA-9  
    'rA(+-.M;  
    6) 创建分析面 rZE+B25T~  
    {kr14 l*2  
    q1m{G1W n  
    l kyK  
    光线滤光器设置 }<*KM)%  
    Ds#BfP7a  
    7) 执行光线追迹 G&"O)$h  
    EBr?>hl  
    c@J@*.q]   
    DKkilqVM  
    ,_Kr}RH  
    {Byh:-e<  
    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。 T)',}=  
    :+"H h%  
    yqB!0) <  
    8) 优化设定 c5: X$k\  
    4yjIR?  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 'g3T'2"`5  
    Wrh$`JC  
    l,zhBnD  
    E>`|?DE@  
    gYe6(l7m  
    定义变量
    sRqecG(n  
    vTTXeS-b  
    @PctBS<s  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread) B-PX/Q  
    5}c8v2R:B  
    0N$FIw2  
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) cLw|[!5:  
    II!~"-WH  
    9) 优化 l@ (:Q!Sk  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Y*S:/b~y  
    1Kd6tnX  
    =itQ@ ``r  
    t[@>u'YKt  
    5pK _-:?  
    优化结束后会弹出如下报告 n9n)eI)R  
    A7|L|+ ?  
    z,4 D'F&  
    在输出结果可以看到当前评价函数数值 sx}S,aIU  
    _uXb>V*8  
    10) 光线追迹与结果分析 e `OQ6|.k8  
    bdG@%K',  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布
    d ez4g  
    =%7s0l3z  
    P,9Pn)M|  
    S>S7\b'  
    优化后透镜的面型如下: Aa4Tq2G  
    透镜渲染效果
    y%spI/(  
    L"n)fe$  
     
    分享到