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    [分享]FRED准直透镜模拟与优化 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 Nv ew^c)x  
    I'yhxymZ;  
    本文您将会学到如下内容: % vP{C  
    透镜基本参数输入; Ic r'l$PE  
    优化变量与评价函数设定; f,uxoAS  
     优化; TLV)mCZ  
     照度分析; ev@1+7(  
    f'.yM*  
    2. 操作流程 je{5iIr3/  
    j5HOdy2  
    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。 $YSOkyC?  
    K8RloDjk_A  
    {Rz`)qqE  
    2) 创建透镜 TZ*ib~  
    lq9c2xK  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens /JfXK$`  
    'x18F#g  
    1R:h$* -z  
    3) 输入透镜参数 fcBS s\\C~  
    :c.i Z  
    两个面的半径分别为 0 和 -20;半孔径为10*10,材料选择Schott库N-BK7。创建完成后,选择第二面输入圆锥系数-1; M,{F/Yu  
    #".{i+3E  
    +,KuYa{lu  
    `}=Fw0  
    将第二面的圆锥系数改为-1
     #?,cYh+  
    4) 创建LED光源 p1D-Q7F  
    "?il07+w%  
    9\n}!{@i  
    光源类型为Random plane ; UU !I@  
    光线数为10000; AKWw36lm  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; rms&U)?  
    形状选为椭圆; ,onv `  
    );*GOLka  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. {:dE_tqo  
    半径选择60度 dG|\geD  
    类型选择 Lambertian %8-S>'g'  
    形状选择 Elliptical 5 QT9  
    mR{0*<  
    波长选择默认默认波长 :kUH>O  
    Power默认为1 watts LnL<WI*Pq  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm Ay_<?F+&  
    +u Lu.-N  
    LED光源设定办法 [v&_MQ  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) pp-Ur?PM  
    du qu}*Jw  
    波长设定,颜色选为绿色
    !XicX9n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    N" 8o0>  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane C/w;g3  
    /bb4nM_E/  
    创建平面探测器(plane)
    ] x Kmz  
    I2Us!W>6-  
    6) 创建分析面 1,mf]7k$  
    OGVhb>LO1  
    `BvcI n4do  
    xtnB: 3  
    光线滤光器设置 /U`"|3  
    7) 执行光线追迹 ?L $KlF Y  
    ,yT4(cMBk?  
    TwkzX|  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 &sKYO<6K }  
    #A/jGv^  
    8) 优化设定 X}Csl~W8in  
    J2R<'(  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 UFl*^j_)]  
    H Ow][}M_w  
    定义变量
    J?]W!V7C  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    QO k%Q$^G  
    9) 优化 78Gvc~j  
    h%O`,iD2  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 SAoqq  
    j4l7Tx  
    }Bb(wP^B.  
    MHbRG_zW  
    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
    oYF8:PYB  
    -{w&ya4X  
    10) 光线追迹与结果分析 J3'"-,Hv  
    rd"]$_P8O  
    Wm A:"!~M  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 EmH{G  
    S38D cWIw  
    %1 v)rg y  
    优化后透镜的面型如下: X3"V1@-i4$  
    透镜渲染效果
    &x;nP6mV  
    QQ:2987619807
     
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