FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 &llp*<
i7 CzZmC]5 本文您将会学到如下内容: X6]eQ PN2 透镜基本参数输入; =-dk@s 优化变量与评价函数设定; r z%=qY 优化; &Q"Ox{~W 照度分析; rTjV/~ ,kKMUshBi 2. 操作流程 wA<#E6^vG kiFTx
&gf 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。 SD^6ib/]b OQON~&~ wg[ D*a 2) 创建透镜 !fcr3x|Y~M +<P%v k 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 3N,!y qwU,D6
D-BWgK 3) 输入透镜参数 .q1OT> "p~1|?T 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; jnuovM!x~ cO"7wgg .^S#h
(A
7usf^g[dh 将第二面的圆锥系数改为-1 *@r)3 4) 创建LED光源 fr%}|7 Zv*Z^; X9
bqxbOQd 光源类型为Random plane ; {%5tqF 光线数为10000; b:nHcxDU< LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ||&EmH 形状选为椭圆; yU~OfwQ
ajayj|h 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. SPxgIP;IR 半径选择60度 q*oUd/F8 类型选择 Lambertian 8qfg=mu+% 形状选择 Elliptical ui,#AZQ#{4 3Q`F x 波长选择默认默认波长 [e+"G <> Power默认为1 watts VGY#ph% 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm |:s4#3 a(Bo.T<2@
LED光源设定办法 XU Hu=2F LED光源的发光强度(极化角和方位角) I%43rdoPe SR#X\AWM
波长设定,颜色选为绿色 WVp7H
功率设定(在Power units选择Watts) e}? #vTRI} 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane :cmfy6h] qHfs*MBJ%
创建平面探测器(plane) y_$=Pu6H
h:3`e`J<h 6) 创建分析面 QW.VAF\6* sH(AsKiNKe Uc6BI$Fmz m-lUgx7
光线滤光器设置 *s/sF@8<X 7) 执行光线追迹 #e0tT+ @ba5iIt z)'dDM D" 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。 &_
Ewu@4 $Xw .iN]g 8) 优化设定 w8*+l0 ^{["]!f# 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ,qak_bP
/_?E0r
定义变量 x"~F=jT
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) 3_2(L"S2 9) 优化 qx<`Kc4 t$8f:*6(* 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 1sZwW P 2>#Pt^R:C
|<\LB \BaN?u)a  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 EN()dCQHr '8~7Ru\KyX 10) 光线追迹与结果分析 $!Z6?+ o;mXk2
\pB"R$YZ6 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 %-|Po:6 X&h4A4#P *KF: 优化后透镜的面型如下: 0ANqEQX
透镜渲染效果 `~[zIq:}7
QQ:2987619807
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