FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 |mw3v> sw(|EZ7F 本文您将会学到如下内容: 7Sycy#D 透镜基本参数输入; IS{>(XT{ 优化变量与评价函数设定; 5S! !@P!, 优化; +=kz".$ 照度分析; ZoqE,ucH &x4|!"G 2. 操作流程 =@;\9j y&F&Z3t 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。 %:-2P uH} }z ! 2;SiH]HNS 2) 创建透镜 `4|:8@,3{ ph7]*W- 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens DL '{
rK ~#rmw6y
f F9=zrW 3) 输入透镜参数 @w,O1Xwj t8#u}u 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; ?[X^'zz} baR*4{] AHP;N6Y6
H|d"45J_ 将第二面的圆锥系数改为-1 {k<mN
Y 4) 创建LED光源 $)jf 0ol*!@?
mw${3j~& 光源类型为Random plane ; K3J,f2Cn$ 光线数为10000; 6oR5q 4 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; mx0EEU* 形状选为椭圆; c38ENf \2 `|eo 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. lM%3 ?~?Q& 半径选择60度 E*UE?4FSw| 类型选择 Lambertian /V>yF&p
形状选择 Elliptical =?1B|hdo Cl!qdh6 波长选择默认默认波长 y?xFF9W@H Power默认为1 watts 843O}v' 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 5oY^;)\/ Wtj*Z.=:
LED光源设定办法 ?Lquf&`vP LED光源的发光强度(极化角和方位角) f;a55%3c 6Iv &c2
波长设定,颜色选为绿色 u_%L~1+'
功率设定(在Power units选择Watts) 5wm(gF_t 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane vqJq=\ .m Jw
-3G3h
创建平面探测器(plane) /G!M\teeF
jtQ} 6) 创建分析面 <3[0A;W=1 *skmTioj& 0{.[#!CSk Ou2p^:C(
光线滤光器设置 bG!/%,s 7) 执行光线追迹 @A8@j%CK1 M_f.e!? 9 EV. ![ 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。 2$yNryd l[b`4 8) 优化设定 kuo!}QFL 7) Qq 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ,^&amWey Hie
定义变量 G Y+li{
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) Ws:MbZyr 9) 优化 -~`)V`@ qW|_|%{U+ 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 $3^Cp_p6 'Em633
klx28/] v1\/ dQK  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 iO{LsG*5Z `z<I< 10) 光线追迹与结果分析 e3]v
*<bj j4}Q
H[U"eS." 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 S0!w]Ku JO&L1<B{v 0K^?QM|S 优化后透镜的面型如下: $9?<mP2-*
透镜渲染效果 )H[Pz.'ah0
QQ:2987619807
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