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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 R)z4n  
    *:t|qgJI#+  
    本文您将会学到如下内容: XKttZOiGT  
    透镜基本参数输入; ^3{TZ=_;|  
    优化变量与评价函数设定; V9( @Y  
     优化; %Nhx;{  
     照度分析; 8V)^R(\;  
    ph[#QHB  
    2. 操作流程 c^u"I'#Q  
    %K` % *D  
    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。 O<"}|nbmQ[  
    3k# /{Z  
    Bck7\  
    2) 创建透镜 #u"k~La  
    6morum  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _$f9]bab  
    MHai%E  
    SWQ5fcPu  
    3) 输入透镜参数 %D8ZO0J7H  
    < hO /jB  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; n;U`m$vL%  
    Y$Y_fjd_  
    !+4cqO  
    @t`Xq1  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    GXjfQ~<]  
    4) 创建LED光源 w{uuSe  
    a,+@|TJ,i  
    A~ +S1  
    光源类型为Random plane ; 2 fS[J'-o  
    光线数为10000; 1~ t{aLPz  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; k^%B5  
    形状选为椭圆; IlE_@gS8  
    @@rEs40  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. pT1[<X!<s  
    半径选择60度 IWveW8qJ  
    类型选择 Lambertian vab@-=%k  
    形状选择 Elliptical 6{+{lBm=y  
    f=!VsR2o  
    波长选择默认默认波长 o{EC&-  
    Power默认为1 watts ~L_hZso4  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm ;VNMD 6H  
    Ns0cgCrhX  
    LED光源设定办法 FwY&/\J7V  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) T4 N~(Fi)  
    T?1Du"d8  
    波长设定,颜色选为绿色
    3a 1u  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    MJCzo |w  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane qY$qaM^=  
    TsUOpEuX  
    创建平面探测器(plane)
    VY"9?2?/  
    #8bsxx!s  
    6) 创建分析面 `S.ZS}~!F  
    C?=P  
    bb`':3%  
    B Ma)O  
    光线滤光器设置 N!x =eC  
    7) 执行光线追迹 LIVU^Os.  
    u#A<hq;  
    UMp/ \&0  
    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。 7Wa?$6d  
    +|{RE.DL  
    8) 优化设定 Q33"u/-v  
    ,7)C"  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 za9)Q=6FD  
    $DC*i-}qFg  
    定义变量
    7GS V  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    maY4g&'f  
    9) 优化 kctzNGF|  
    8W+gl=C~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 l|+BC  
    5P+t^\  
    Z,;cCxE  
    1w0OKaF5  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    Hb(B?!M)  
    _l], "[d  
    10) 光线追迹与结果分析 u=NS sTP&  
    <{:  
    Op? OruT[  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 5P h X"7  
    XJ+6FT/qss  
    cx$Gic:4  
    优化后透镜的面型如下: %F9{EXJy  
    透镜渲染效果
    u@P[Vb   
    QQ:2987619807
     
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