FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 ~SzHIVj:6 Z:(Zy 本文您将会学到如下内容: ]&b>P ;j: 透镜基本参数输入; 6 Mc&gnN 优化变量与评价函数设定; 57|RE5]|! 优化; <Jc
:a?ICe 照度分析; aw\0\'} WY& [%r 2. 操作流程 /}\Uw Z>l%:;H 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。 N\{{:<Cp\ /gH[|d L#|6Lnp^ 2) 创建透镜 0Z4o3r[ 1CmjEAv%/ 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 1 !8
b9 ).$q9G
p)e?0m26 3) 输入透镜参数 ']&rPvkL FW@(MIH 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; 3;%dn\
D w7E7r?)Wl| 'eYM;\%('
}lQ`ka 将第二面的圆锥系数改为-1 /^pPT6 4) 创建LED光源 7[I%UP umuE5MKY<
dX;Q\
]" 光源类型为Random plane ; MszX9wl 光线数为10000; WKvG|YRDq LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; !;, Dlq-} 形状选为椭圆; Yw6^(g8 uGz>AW8a3 在光线方向上选择Random Direction into an angular range.
wa%;'M& 半径选择60度 ""W*) rR
类型选择 Lambertian i_{b*o_an 形状选择 Elliptical D.ERt)l> xH4Qv[k
Q7 波长选择默认默认波长 U9t-(`[j? Power默认为1 watts 0`Hr(J`F 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ;r3Xh)k; a,ZmDkzuv
LED光源设定办法 -d)+G%{ LED光源的发光强度(极化角和方位角) mx=2lL` 9g~"Y[ ]
波长设定,颜色选为绿色 ZcE:r+
功率设定(在Power units选择Watts) G?dxLRy.do 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane &|YJ?}, _^MkC}8
创建平面探测器(plane) | k?r1dj%O
~cH3RFV 6) 创建分析面 ,SG-{ J.Fy0W@+k4 %f1>cO9[ _eZ*_H,\
光线滤光器设置 (T|q]29 7) 执行光线追迹 U+ANSW/ k];NTALOG VdOcKP. 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。 (RU\a]Ry 13aj fH 8) 优化设定 SUN!8
qFA ,GUOq!z 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 R5& R~1N 3R&
FzLs
定义变量 M37GQvo
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) I[w;soI 9) 优化 0BrAgv"3a_ uW0D m# 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 3L^]J}| <44A*ux
d:8c}t2X GV0-"9uwX~  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 2+=:pc^ UUR+PfY 10) 光线追迹与结果分析 Ohn?>qQ H;c3 x"
-*[:3% 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ^`?M~e2FZ8 952l1c! Sp/<%+2( 优化后透镜的面型如下: 4Kh0evZ
透镜渲染效果
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