FRED应用：准直透镜模拟与优化
1. 摘要本文您将会学到如下内容：
透镜基本参数输入；
优化变量与评价函数设定；
优化；
照度分析；
2. 操作流程
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。
2) 创建透镜
在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens
3) 输入透镜参数
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；
将第二面的圆锥系数改为-1
4) 创建LED光源
光源类型为Random plane ;
光线数为10000；
LED 芯片尺寸 2mm*2mm ；
形状选为椭圆；
在光线方向上选择Random Direction into an angular range.
半径选择60度
类型选择 Lambertian
形状选择 Elliptical
波长选择默认默认波长
Power默认为1 watts
位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm
LED光源设定办法
LED光源的发光强度（极化角和方位角）
波长设定,颜色选为绿色
功率设定（在Power units选择Watts）
5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane
创建平面探测器(plane)
6) 创建分析面
光线滤光器设置
7) 执行光线追迹
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。
8) 优化设定
打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化
定义变量
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)
9) 优化
注意：在优化之前，建议先保存原始文件
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
10) 光线追迹与结果分析
11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布
优化后透镜的面型如下：
透镜渲染效果
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