FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 { Z<4
JwR]! 本文您将会学到如下内容: W.h6g8|wx 透镜基本参数输入; GJW>8*&&( 优化变量与评价函数设定; M|e
Qds 优化; l_JPkM(mJw 照度分析; ol^J- nU$;W 2. 操作流程 /YYI
4 (hTe53d<S? 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 pQc5'*FKd xcO Si> 7VkT(xnm
2) 创建透镜 WlnmW(uahW |}paa 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 9W$FX 9j458Yd4*
F3/aq+<P[ 3) 输入透镜参数 R[>fT}Lo =s"_! 7 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; +rS}f
N$L. ^]}UyrOn "`Q~rjc$2
D_r&B@4w 将第二面的圆锥系数改为-1 Ij>IL! 4) 创建LED光源 Jvt| q5 ]v7f9MC'\
1au1DvH 光源类型为Random plane ; zrYhx!@ 光线数为10000; 7c|8>zES:E LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 9:N@+;|T 形状选为椭圆; \O
9j+L" (i4=}Kn2 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. g+h)s!$sB 半径选择60度 x_lCagRGC4 类型选择 Lambertian , Z*Fo: q 形状选择 Elliptical /I|.^ Id| V,?i]q;5 波长选择默认默认波长 h?[3{Z ^ Power默认为1 watts 7!Z\B-_, 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 47s<xQy 1ipfv-hb6
LED光源设定办法 9dl\`zlA* LED光源的发光强度(极化角和方位角) 86!"b t3!?F(&
波长设定,颜色选为绿色 t b5k|
功率设定(在Power units选择Watts) VR/7CI4= 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane wb^Yg9 sev^
创建平面探测器(plane) !$r4 lu
1SoKnfz{6 6) 创建分析面 [|PVq#( /Y:1zLs% v2R41*z, L|4kv
光线滤光器设置 1'tagv?
7) 执行光线追迹 rug^_d =B Nx>WOb98
p@`rBzGp 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。 Q7oJ4rIP Kr $R " 8) 优化设定 ~_v?M%5i 1jU<]09. 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 (as'(+B sdP% Y<eAT
定义变量 ]37k\O?vd
定义评价函数 (RMS Direction Spread) 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) [v$_BS#u^3 9) 优化 .U|e#t ,|SO'dG 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 WK5~"aw PGZ .\i
JF7n|o-`? $r%m<Uc;}O  优化结束后会弹出如下报告 在输出结果可以看到当前评价函数数值 :<Z*WoEmt qGG 10) 光线追迹与结果分析 @@$=MSN g`~c|bx
Qp8.D4^@3 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 {6Tw+/`P P7r?rbO" seWYY $$ 优化后透镜的面型如下: q]Gym 7o
透镜渲染效果
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