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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 9<<$uf.B  
    O89<IXk  
    本文您将会学到如下内容: (d993~|h  
    透镜基本参数输入; .^#{rk  
    优化变量与评价函数设定; aGp <%d  
     优化; 8s8q`_.)(  
     照度分析; 3f's>+,#%  
    3leg,q d  
    2. 操作流程 #f.@XIt'  
    )ACa0V>*p  
    1) 创建之前,我们需要设置其喜好,点击菜单Tools>Preference , 注意其红色线框,勾选之后,其参数输入会变为曲率,所以平时设置时我们勾选此项。 .5L/<  
     9 N=KU  
    8q7KqYu  
    2) 创建透镜 c%pW'UE&  
    O~d!* A  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens eJ{"\c(  
    < Q\`2{  
    lGG1d  
    3) 输入透镜参数 H#U{i  
    O,qR$#l   
    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; \Qk:\aLR  
    Fh v)  
    qCgP8U/jv  
    NL&g/4A[a  
    将第二面的圆锥系数改为-1
     +KFK..  
    4) 创建LED光源 uNXh"?  
    E\m?0]W|  
    w])~m1yW  
    光源类型为Random plane ; }J`{g/  
    光线数为10000; \<lV),  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; `H/HLCt  
    形状选为椭圆; Zy*}C,Z  
    ::H jpM  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 86%weU/*  
    半径选择60度 ~ezCE4^&  
    类型选择 Lambertian cIM5;"gLP  
    形状选择 Elliptical (-dJ0!  
    :Yz.Bfli  
    波长选择默认默认波长 WtRy~5A2  
    Power默认为1 watts \TMRS(  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm R<UjhCvx.  
    [&3"kb  
    LED光源设定办法 Z/-%Eb]L1  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) DvOg|XUU0  
    G#@<bg3  
    波长设定,颜色选为绿色
    T82=R@7  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    m(OBk;S~   
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane )1x333.[c  
    ui 2RTAb  
    创建平面探测器(plane)
    UO:>^,(j  
    1~7y]d?%  
    6) 创建分析面 yAi4v[  
    A5H[g`&  
    }|SVt`n  
    J.?p?-"  
    光线滤光器设置 cQ+, F2  
    7) 执行光线追迹 '.kbXw0}  
    .{x5(bi0S  
    z0Zl'  
    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。 ^E:;8h4$9  
    0e7v ?UT  
    8) 优化设定 sg6cq_\  
    -5>g 0o2  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 =~EQ3uX  
    A(s/Nz>  
    定义变量
    t]&n_]`{.  
    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)
    Sr+1.77}  
    9) 优化 "V:UQ<a\  
    \uPT-M*  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 rW6w1  
    6 w ]]KA  
    HE,wEKp  
    Bf* F ^  
    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 Fz8m  
    ljf9L:L  
    10) 光线追迹与结果分析 S7SPc   
    x)Th2es\  
    U)l>#gf8  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ome>Jbdhe  
    [X=eCHB?  
    ^|\?vA  
    优化后透镜的面型如下: ]D]K_`!K  
    透镜渲染效果
    v0xi(Wu  
    QQ:2987619807
     
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