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摘要 本章主要講述如何利用FRED優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。要優化的模型是PMMA 導光管，6個變量控制著導光管的形狀，優化評價函數是當前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設定。FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。

將要使用到的模型幾何結構如下圖 系統參數 FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。 本章主要講述如何利用FRED 優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。

摘要 本章主要講述如何利用FRED 優化功能修改模型并且達到想要的目標平面照度分布。要優化的模型是PMMA 導光管，6個變量控制著導光管的形狀，優化評價函數是當前照度和理想照度之差，通過用戶自定義腳本設定。FRED 內置混合優化，可以同時優化多個函數，對于非均勻有理B樣條曲線(NURBs)可以直接優化其控制點坐標。

照明和非成像系統 可以對光源反射罩或組合透鏡的面型進行優化，使得能夠在分析面上得到所需的照度分布，而且FRED可以生成照度分布圖，便于直觀的了解。另外，FRED還可以導入光源的光線文件，生成光線分布列表，快速建立自定義光源。 ? 反射罩的設計和優化左圖是一個弧光燈的光線追跡效果，其反射罩面型為拋物線型。

在焦平面上運行一個輻射照度并計算統計值3d.

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

這樣，用戶就可以完全控制來執行分析，你只需要關閉特定的事件來就可以看到問題是否出在鏡像上或散射上。 4.顯示實例 導光管 FRED可以設計各種形狀和大小的導光管，使光從一個或多個光源傳送到一個或幾個目標。大多數導光管是由塑料制成的，由于成型的問題有漏光現象。FRED針對這些光學器件的可視化能力非常優秀。

? 輻射照度分布（功率/單位面積）? 強度分布（功率/單位立體角）? 3D點列圖? 位置點列圖，方向點列圖，偏振點列圖? 亮度，照度? 顏色分析? 標量/矢量場（振幅，相位，實部和虛部系統，波前）? 能量密度（功率/單位體積）? 找到最優焦點? 光纖耦合? 光線表面概述? 光線追跡路徑報告? 雜散光報告 一些分析量例如輻照度

每個散射方向都可以應用于設置在表面的每個散射模型。圖13顯示的是為表面設置多重重點采樣的對話框。通過把目標定義在特定方向上，比如鏡像或對著特定的實體，閉合曲線， 空間中的一點或者橢圓柱體來實現多重重點采樣。圖12 散射對話框顯示有多種方法來定義散射 圖13 應用于一個特定表面上的重點采樣定義選項。如圖中所示，多重散射特性和多個重點采樣目標可以一起運用。

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

圖6、基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像 這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。

圖6.基于極坐標圖的Amber LUXEON Rebel LED的角分布的數字化圖像這兩種方法的比較通過計算距LED模型多個距離平面上的照度分布，來比較上述的兩種方法，如圖7所示。兩個模型用5000000條光線進行了仿真，分布看起來非常相似，主要區別在于光線文件模型具有較低的輻照度。模型使用不同光線集時變化較小。

總結1.FRED數字化取樣工具不僅可以取樣光源數據，還可以取樣材料、模型、鍍膜數據、散射數據；2.在驗證光源的光強度分布或照度分布的時候，不要去追跡光線，在raytrace菜單下選擇Create All Source Rays,然后點擊照度分析或強度分析即可。

在本例中， LED紅光、綠光、藍光發射通過優化其各個功率在屏幕上特定區域產生特定的顏色（色坐標值）而目標面上總的功率保持固定不變。LED光源使用任意平面發射光源（Random Plane emitting sources ），波長的光譜范圍從廠商數據表中利用數字化工具獲取數據。 此例子的布局包含3個任意的平面光源照射到一個接受屏。分析面附加于1）屏幕，計算色坐標值。

在本例中， LED紅光、綠光、藍光發射通過優化其各個功率在屏幕上特定區域產生特定的顏色（色坐標值）而目標面上總的功率保持固定不變。LED光源使用任意平面發射光源（Random Plane emitting sources ），波長的光譜范圍從廠商數據表中利用數字化工具獲取數據。 此例子的布局包含3個任意的平面光源照射到一個接受屏。分析面附加于1）屏幕，計算色坐標值。

■ 部分相干性對于特定的應用，可以執行部分相干光源和分析。目錄 簡介FRED基礎：相干性建模鎖定FRED特點：相干場重采樣相干光源定義高斯光線尺寸點列圖工具光線狀態相干場重新采樣相干標量場分析FRED中部分相干性示例：衍射儀 簡介 模擬光線的相干特性非常意義的。

每個散射方向應用到分配到該表面的每個散射模型。設置一個表面的重點采樣的對話框如圖13所示。通過在一個特定的或反射的方向、朝向一個特定的實體、閉合曲線、空間中的一點或一個橢圓體上定義目標，我們可以定義多個重點采樣目標。 圖12散射對話框顯示了多種方法定義散射 圖13重要性采樣的菜單選項應用到一個特定表面。如圖所示，多個散射屬性可以應用于多個重要性采樣目標。

作為光通量光源類型的補充，FRED 提供了光通量分析功能，如照度和光強。照度的單位為勒克斯lx（lm/m2）、照度單位（lm/cm2）或英尺燭光（lm/ft2），光照度是輻射通量輻照度（W/m2）的光通量等效量。輻照度和光照度計算使用常規的平面分析面。光強的單位為坎德拉cd（lm/sr），光強度是輻射通量強度（W/sr）的光通量等效量。強度（在極坐標網格上）和光強計算使用方向分析實體。

每個散射方向應用到分配到該表面的每個散射模型。設置一個表面的重點采樣的對話框如圖13所示。通過在一個特定的或反射的方向、朝向一個特定的實體、閉合曲線、空間中的一點或一個橢圓體上定義目標，我們可以定義多個重點采樣目標。 圖12散射對話框顯示了多種方法定義散射 圖13重要性采樣的菜單選項應用到一個特定表面。如圖所示，多個散射屬性可以應用于多個重要性采樣目標。