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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 '(&%O8Yi  
    l7[7_iB&E  
    本文您将会学到如下内容: JOn yrks  
    透镜基本参数输入; "O>n@Q|  
    优化变量与评价函数设定; H&}ipaDO  
     优化; 4A`NJ  
     照度分析; )x,8D ~p'  
    n}-3o]ku  
    2. 操作流程 Br>Fpe$q4  
    36m5bYMd)  
    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。 xgsjm) )  
    7\ SUr9[  
    gieJ}Bv  
    2) 创建透镜 :7N3N  
    s Wjy6;  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens ~=r^3nZR/J  
    c>bq%}  
    !hxIlVd{  
    3) 输入透镜参数 %!Q`e79g8  
    <msxHw  
    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; (kBP(2V  
    _cDF{E+;  
    "](6lB1Oe  
    Wk;5/  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    w[Gh+L30=5  
    4) 创建LED光源 or ;f&![w  
    tS# `.F~y  
    )4Q?aMm  
    光源类型为Random plane ; 0Rxe~n1o  
    光线数为10000; f5RE9%.#~  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ^{@!['  
    形状选为椭圆; 3*_fzP<R  
    P3tx|:gV  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. G)=HB7u[a  
    半径选择60度 -7>)i  
    类型选择 Lambertian 3. WF}8  
    形状选择 Elliptical 1r[@(c0  
    (3vHY`9  
    波长选择默认默认波长 )YW<" $s  
    Power默认为1 watts 6&v? )o  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 0CvsvUN@  
    vy@rQC %9  
    LED光源设定办法 F-Z%6O,2  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) "HMP$)d  
    C}g9'jY  
    波长设定,颜色选为绿色
    "T/>d%O1b  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    $.6K!x{(  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane "+"{+k5t  
    ^u)z{.z'H/  
    创建平面探测器(plane)
    ~IVd vm7  
    f}%D"gz  
    6) 创建分析面 [ANuBNF  
    >PKBo  
    &Jc_Fc(M  
    wy1X\PJjH  
    光线滤光器设置 4tA_YIv  
    7) 执行光线追迹 ^[:9fs  
    z|R,&~:  
    "pxzntY|  
    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。 wVs.Vcwr  
    i y YJR  
    8) 优化设定 {aKqXL[UP  
    Lju7,/UD  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 W3W'oo  
    OY-w?'p?W  
    定义变量
    ^yviV Y  
    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)
    iItcN;;7  
    9) 优化 |C \}P  
    {X]R-1>  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Q3W#`6jpF  
    q=HHNjj8  
    rf+:=|/_3  
    SD\= m/W  
    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
    K?x,T8<aW  
    Id'RL2Kq*&  
    10) 光线追迹与结果分析 {'+Q H)w(  
    UUo;`rkT  
    -a Gcf]6  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }S-DB#6  
    FX <b:#  
    IHfzZHy  
    优化后透镜的面型如下: xZ5M/YSyG  
    透镜渲染效果
    7)rWw<mY  
    QQ:2987619807
     
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