infotek |
2024-10-11 07:54 |
FRED应用:准直透镜模拟与优化
1. 摘要 {ea*dX872: qipS`:TER 本文您将会学到如下内容: >E
WK
cocM 透镜基本参数输入; tZ:fOM 优化变量与评价函数设定; s:I 8~Cc 优化; GE\({V.W 照度分析; wkT4R\H > 5'_:>0} 2. 操作流程 <ILi38%Y P#"_H}qC* 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。 4thPR}DH} <)o xs]<
Ad4-aWH 7>-99o^W 2) 创建透镜 Me^L%%:@ ,,-j5Y 在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens @==
"$uRw rK4
pYo
i(xL-&{ ?yA
2N; 3) 输入透镜参数 -#g0 DXK\3vf Ot 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; 7*4i0{] 8qT^=K
$
w7~&Xxa/
!X=93%
SA
[(1dy; 将第二面的圆锥系数改为-1 f1U:_V^d Apkb!"}> 4) 创建LED光源 d%oHcn u2*."W\
q\Z9.T+Qo 光源类型为Random plane ; Vb?_RE_H 光线数为10000; .G|U#%"6x LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *k 0;R[IAV 形状选为椭圆; bLUyZ3m! &]c7<=`K" 在光线方向上选择Random Direction into an angular range. SnoEi~Da 半径选择60度 8,:lw3x1 类型选择 Lambertian XL(2Qk 形状选择 Elliptical S4{\5ulr7 l#]+I YD 波长选择默认默认波长 j)}TZx4~ Power默认为1 watts b+$-f:mj 位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm s$/Z+"f( :oJ!9\5
bWzUWLa LED光源设定办法 ShOB"J- o|V=3y
Ok
'A/f>W LED光源的发光强度(极化角和方位角) 3;Tsjv} dz?Ey~;M
5_SxX@fW% 波长设定,颜色选为绿色 ]kH8T' l{.
XhB
sA+( |cEh 功率设定(在Power units选择Watts) p0HcuB)Y D*8oFJub 5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane I5g!c|#y
$oZV 54
i.+#a2 创建平面探测器(plane) x%RE3J- Ft8ii|-
;zi4W1 fJn4'Q*U 6) 创建分析面 z!^3%kJJ> SuA`F|7?P
`e5f69"
OWmI$_L 光线滤光器设置 ~-NlTx *w1R> 7) 执行光线追迹 s?&UFyYb, |exjrsmM*
BR0P :h >orDw3xC
~Yl%{1 &P>a 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。 200Fd8Ju 0+_:^z Z'y:r2{ql 8) 优化设定 Yn-;+ 4 K d~O)mJ
J 打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 y!kM#DC^ L(3}
H,t
CSIsi]H h?&S*)1
FdmoR; 定义变量 S{)'1J_0 8MCSU'uQ
fngk<$lvg 定义评价函数 (RMS Direction Spread) U9yR~pw (k>I!Z/&2
@4j!M1}4 优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准) $lAhKpdlW EP]O J$6I 9) 优化 (1;%V>,L 注意:在优化之前,建议先保存原始文件 %hb!1I
c|~f[
(J\Qo9Il 8,&QY%8pX
O:te;lQK 优化结束后会弹出如下报告 I i J%.U $4]"g}_
Dq~D4| 在输出结果可以看到当前评价函数数值 t+O7dZt%r YBY!!qjPx 10) 光线追迹与结果分析 Z/=HQ8 |[
,|S{ 11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 atjrn:X /mFa*~dj2  /N\[ C"8 |>AHc_:$$ 优化后透镜的面型如下: )x&OdFX 透镜渲染效果 @`#"6y? L9(!L$
|
|