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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 P,I3E?! j  
    KC q3S  
    本文您将会学到如下内容: 2kCJqyWy  
    透镜基本参数输入; m_\CK5T_  
    优化变量与评价函数设定; WYEvW<Hv  
     优化; <XCH{Te1  
     照度分析; Y<a/(`  
    oDKgW?x  
    2. 操作流程 mc!3FJ  
    yMX4 f  
    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。 q.Z0Q  
    (z^2LaM `8  
     b$rBxe\  
    2) 创建透镜 _IT,>#ba  
    oY+RG|j@  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens R`TM@aaS:  
    e|+uLbN&;c  
    `z+:Z>>  
    3) 输入透镜参数 -J? df  
    "UVV/&`o  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; #cjB <APY  
    3'1O}xO  
    r10)1`[  
    G@,qO#5&  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    Pw$'TE}  
    4) 创建LED光源 !B-&I E?  
    Ix1ec^?f  
    z^Oiwzo  
    光源类型为Random plane ; _ogT(uYyr  
    光线数为10000; $5il]D`  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ~POe0!}  
    形状选为椭圆; :,GsbNKW  
    ?;^_%XSQ*  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. QD\S E  
    半径选择60度 #-e3m/>  
    类型选择 Lambertian 9;h 1;9sC|  
    形状选择 Elliptical -#)xe W.d  
    ] +Gi~  
    波长选择默认默认波长 G V0q?  
    Power默认为1 watts J fsCkS  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm r}*2~;:pW  
    D }b+#G(m[  
    LED光源设定办法 7sHtJr  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ps<JKHC/c  
    d&R/fIm  
    波长设定,颜色选为绿色
    hr]NW>;  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    3=;iC6 `  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Mc76)  
    S1`+r0Fk~n  
    创建平面探测器(plane)
    H+*o @0C\~  
    9RR1$( f  
    6) 创建分析面 eZP"M 6  
    QM;L>e-ZY  
    vQBfT% &Q-  
    /l:3* u  
    光线滤光器设置 +yCIA\i#t6  
    7) 执行光线追迹 o`G'E&  
    mjy%xzVr6^  
    yKfRwO[ j  
    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。 [!bTko>rSB  
    ShGR !r<  
    8) 优化设定 zFQxW4G  
    !f7}5/YC7v  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 `' 6]Z*  
    )5yZSdA  
    定义变量
    TS=p8@w}  
    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)
    (M5=8g%>d  
    9) 优化 4P2)fLmc  
    qx`*]lX  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 o{zo-:>Jp  
    lza'l  
    6S`eN\s  
    7CwG(c/5  
    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
    -V4@BKI8  
    ,gkxZ{Eh  
    10) 光线追迹与结果分析 Fz>J7(Y.j  
    Pf@8C{I  
    npbNUKdz  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 'SOp!h$  
    ze,HN Fg@>  
    jQsucs5$h  
    优化后透镜的面型如下: )+cP8$n6L  
    透镜渲染效果
    . 6Bz48*  
    QQ:2987619807
     
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