FRED准直透镜模拟与优化
1. 摘要 s4Z5t$0| (8OaXif 本文您将会学到如下内容: /YH5s= 透镜基本参数输入; CZ_ (IT7 优化变量与评价函数设定; bZ*J]1y(. 优化; A{b?ZT~2] 照度分析; Z3
$3zyi A!j6JY.w 2. 操作流程 l*C(FPw4 sDvtk]4o-4 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 7tr;adjs <xQHb^: g{?]a'? 2) 创建透镜 3xGk@ 333 N_"mC^Vx 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens C@L8,Kj ~. !FVXNl
m;d#*}n\p 3) 输入透镜参数 Y!|*`FII hZ@Wl6FG; 两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; U[UjL)U 2,O;<9au< S+EC!;@Xg
Ou<Vg\Mu 将第二面的圆锥系数改为-1 ngoAFb 4) 创建LED光源 O7z-4r kmXaLt2Z
N\OeWjA F 光源类型为Random plane ; ~L.)<{? 光线数为10000; U^$o<2 LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; P9aGDma 形状选为椭圆; /HmD/E\ Vg)]F+E 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. )q48cQ 半径选择60度 7Bhi72&6 类型选择 Lambertian O67.DEu^ 形状选择 Elliptical ^Pk-<b4} 71?>~PnbH} 波长选择默认默认波长 ;nbUbRb Power默认为1 watts 7VdG6`TDR 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm i|5 K4Puu 420cJ{;A
LED光源设定办法 W c"f LED光源的发光强度(极化角和方位角) Ol9'ZB|R ( &U8NeWZ
波长设定,颜色选为绿色 W:^\Oe5&a
功率设定(在Power units选择Watts) $6a55~h|( 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane )(|+z' > T,^n
{_v
创建平面探测器(plane) ?-P]m&nh|
#lM :BO 6) 创建分析面 ?>V4pgGCE 5X5 &(S\ Jm|eZDp 4$oX,Q`#
光线滤光器设置 j`Xe0U< 7) 执行光线追迹 p<\yp<g !dVth)UV m
4VhR_ 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。 e?%Qv+)W c:Tw.WA 8) 优化设定 NX^%a1D! &xlz80% 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 7ZbnG@s7 ;=IGl:
定义变量 |5
sI=?p&t
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) C~.7m-YW 9) 优化 tc%?{W\ h[SuuW 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 C%8jWc :_%
`Tx1?] ceDe!Iu  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 opK=Z M~Yho". 10) 光线追迹与结果分析 <6=kwV6 ^d! (8vh
`b^eRnpR 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 *%^Vq SbmakNWJ} cNzn2-qv 优化后透镜的面型如下: IiG~l+V~
透镜渲染效果
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