FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 X 4;U4pU# ]S2rqKB 本文您将会学到如下内容: #CS>_qe.{ 透镜基本参数输入; M8},RR@{ 优化变量与评价函数设定; 8_Oeui(i 优化; vq$6e*A 照度分析; hRkCB J/1kJ@5 2. 操作流程 IwyA4Ak Ru g6M>S1oOO 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 R7::f\I Q):#6|u+ 1XGg0SC 2) 创建透镜 8}QM~&&. !3b& S4 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens )nN!% |J 9{Hs1MD[
JE.$]){ 3) 输入透镜参数 !(d]f0 G]lGoa}]`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; \u[x<-\/6 t{k:H4 }">r0v!3
F`D$bE;| 将第二面的圆锥系数改为-1 u8f\)m 4) 创建LED光源 *>m[ZJd %= z"@^'{.l
h+km? j 光源类型为Random plane ; [LVXXjkFI 光线数为10000; /T _M't@j LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; bT:u|/I 形状选为椭圆; (HNc9QVC'W @@Ib^sB% 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. :6Ri% Nb 半径选择60度 jWdviS9&g 类型选择 Lambertian Wa;N(zw0h 形状选择 Elliptical [YvS#M3T 6h9(u7(-N 波长选择默认默认波长 W;u.@I& Power默认为1 watts d)
-(C1f 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm HUKrp*Hv aCZ0-X?c
LED光源设定办法 u]ms~rO LED光源的发光强度(极化角和方位角) K^WDA]) @A[)\E1
波长设定,颜色选为绿色 J/]%zwDwS
功率设定(在Power units选择Watts) r8:r}Qj2w[ 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane
Zkp~qx !W}sOK7#
创建平面探测器(plane) Nl\`xl6y]
Vgm*5a6t 6) 创建分析面 !)a_@d.;i eWH0zswG rm-d),Zt TXImmkC
光线滤光器设置 }Rh\JDiQ 7) 执行光线追迹 ,_V V;P @eYpARF &8IBf8 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。 2ZK]}&yC x`6MAZ 8) 优化设定 ')xOL=w &bTCTDZh 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 b0~r/M;J 1l-5H7^w2?
定义变量 *7Vb([x4;
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) @.;+WQE 9) 优化
(?zg.y :8b'HhjM 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 p%I)&- 8 e#[Klh$]EW
J;& y?%{@5 /WQ.,a  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 l>6tEOXt / 10) 光线追迹与结果分析 9evr!=": ~kW?]/$h
^50dF:V(1 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ']k<'`b| Lu#q o^ R+LKa Z 优化后透镜的面型如下: *'((_NZ>
透镜渲染效果 +&.zwniSS
QQ:2987619807
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