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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 }&!rIU  
    P#yS]F/  
    本文您将会学到如下内容: X-ml0 =M[  
    透镜基本参数输入; yx-{}Yj^  
    优化变量与评价函数设定; +/Z:L$C6  
     优化; O@ "6)/  
     照度分析; ?W#! S  
    [pOU!9v4  
    2. 操作流程 eLt6Hg)s`9  
    MVTU$ 65  
    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。 E7*]t_p"  
    }R J2\CP  
    ypml22)kz  
    2) 创建透镜 ufm#H#n)#X  
    7lh%\  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens Bz24U wcZ  
    3)T5}_  
    )ei+ewVZ  
    3) 输入透镜参数 ir\   
    EJ86k>]  
    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; nVYh1@yLy  
    E2\)>YF{ P  
    CUYp(GU  
    .AV--oA~  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    q_W NN/w  
    4) 创建LED光源 ;/YSQt)rc>  
    lxxK6;r~>  
    )kd PAw  
    光源类型为Random plane ; J"SAA0)@  
    光线数为10000; bhg"<I  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *EDzj&  
    形状选为椭圆; R!,RZ?|v  
    "#p)Z{v"!  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 7u!p.kN  
    半径选择60度 !Hgq7vZG  
    类型选择 Lambertian n,fUoS  
    形状选择 Elliptical 2 {31"  
    u2F 3>s  
    波长选择默认默认波长 ~fS#)X3 D  
    Power默认为1 watts t=U[ ;?  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 2/h Mx-  
    '9b<r7\@  
    LED光源设定办法 3"<{YEj8U  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 'QkL%z0  
    x-q er-  
    波长设定,颜色选为绿色
    L6',s4  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    7-(tTBH  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane JM M\  
    <;acWT?(  
    创建平面探测器(plane)
    W<58TCd  
    ` a@NYi6  
    6) 创建分析面 ZM5[ o m  
    )ll}hGS  
    9@ ^/ON\O  
    0$P40 7  
    光线滤光器设置  ) .#,1  
    7) 执行光线追迹 S__ o#nf`%  
    (3 _2h4O  
    2o{Fp7l  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 }-Zfl jj  
    ,g/UPK8K=  
    8) 优化设定 !5[?n3  
    <FGM/e4  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 }G-qOt  
    B-Fu/n  
    定义变量
    =:#$_qR  
    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)
    bk"` hq  
    9) 优化 .'SM|r$  
    & 8e~<  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 :e gSW2"5S  
    %(n4`@  
    K34y3i_  
    R{4O*i8#  
    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
    F[Peil+|`  
    &?x^I{j  
    10) 光线追迹与结果分析 "IB)=Hc  
    RJ@d_~%U  
    =<FFFoF*C_  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 3}XUYF;  
    lK}F>6^\  
    3``$yWWg  
    优化后透镜的面型如下: "j~=YW+l  
    透镜渲染效果
    RU#Q<QI(  
    QQ:2987619807
     
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