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2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 jt3W.^6HO vu*{+YpH 本文您将会学到如下内容: MScUrW!TA 透镜基本参数输入; [%Dh0hOg 优化变量与评价函数设定; =:xJZy$ 优化;
#^-'q`) 照度分析; U&$I!80. .OW5R* 2. 操作流程 oc-o>H K6~')9Q 1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 EjEXev<] ^ 6t"A
Ia^/^> `C6,**`R$k 2) 创建透镜 kAxJ#RG 1&=2" 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens 9(Kff nE^ 'P&r^V\~(/
|NjyO>@Pa VF7H0XR/k5 3) 输入透镜参数 fv>Jn` FklO#+<: 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; +$^[r {+9t!'
sJg3WN IeIv k55
dsK^-e6:5 将第二面的圆锥系数改为-1 yN#]Q}4 1_n5: 4) 创建LED光源 4tapQgj24 \/y&l\ k)
B,4GxoX` 光源类型为Random plane ; (i@(ZG]/ 光线数为10000; ,fm{
krE LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; P[Vf$ q< 形状选为椭圆; U[@B63];0 :f R GXrn 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. MB.LHIo 半径选择60度 lg jY\? 类型选择 Lambertian z`8>$9 形状选择 Elliptical !<>`G0 ?Y$3R"p@3` 波长选择默认默认波长 I]d?F:cdX Power默认为1 watts mj2sbRiSR= 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm BUsAEwM lWU? R
"9H#pj - LED光源设定办法 \'nE{ ~^eC?F(
LkXF~ LED光源的发光强度(极化角和方位角) @hOY& 4-xg+*()
maQOU1 波长设定,颜色选为绿色 Vao3D8 D_I_=0qNd
d8f S79 功率设定(在Power units选择Watts) Jz_`dLL^w m] IN-' 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane `&A-m8X T:udw
;cWFh4_ 创建平面探测器(plane) XZPq4(,9} a^9}ceu?
Z9PG7h mz .uK2l{ 6) 创建分析面 )XD$YI }nNCgH
=ThacZHb8
MqswYK-s 光线滤光器设置 )G9,5[ ]3yaIlpD1 7) 执行光线追迹 [Q20c<, {UEZ:a
N%QVkuCbM qznd'^[
-B#>Jn#F V8J!8=2 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。 +Tp>3Jh2 ob>2SU[Y ?bK^IHh 8) 优化设定 x-s]3'!L r}])V[V 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 e@crM'R7Lo t{ScK%S6
u+vUv~4A6 "zBYhZr
I)X33X, 定义变量 tdB< `zOQ*Y&
c27A)`
定义评价函数 (RMS Direction Spread) HrQft1~N 2=xjgK
elm]e2)F 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) ?i7}d@636 `+Ojh>"*z* 9) 优化 ;3WVrYe 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 L+y90 T6? I HtNaN )
~!a~ -:# Zo|# ,AdE>
8!{F6DG 优化结束后会弹出如下报告 x0_$,Tz@ pElAY3
F&x9. 在输出结果可以看到当前评价函数数值 WfE,U=e* ns,qj}# 10) 光线追迹与结果分析 %JC-%TRWK li?RymlF 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 c:MP^PWc h*9s^`9)  Ov=^}T4zl 9My
|G)M6 优化后透镜的面型如下: UFy"hJchO 透镜渲染效果 k&PxhDf RZV6\j
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