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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 6 9s%   
    9TU B3x^  
    本文您将会学到如下内容: S rom@c  
    透镜基本参数输入; m4@Lml+B,  
    优化变量与评价函数设定; k fY 0u  
     优化; C>*1f|<  
     照度分析; 8=,?B h".  
    ~(-df>  
    2. 操作流程 +ZJ1> n  
    [l*;+N+  
    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。 YfUo=ku  
    ``,q[|  
    1#lH5|XQ  
    2) 创建透镜 {O_`eS  
    AmX ~KK  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens +EvY-mwfQ  
    303x|y  
    B42qiV2/k  
    3) 输入透镜参数 &9 khIJI n  
     'EO"0,  
    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; d:g0XP  
    h/NI5   
    ZJ%iiY  
    >/9Qgyc 0  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    v9GfudTZR  
    4) 创建LED光源 ]owcx=5q%'  
    ^TqR0a-*  
    0O|l7mCr%I  
    光源类型为Random plane ; 4<S=KFT_  
    光线数为10000; ,H@ x.  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; *d}{7UMy#  
    形状选为椭圆; blmY=/]  
    /MbWS(RT  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. 5iZ;7 ?(  
    半径选择60度 ;edt["Eu  
    类型选择 Lambertian "q7pkxEuJ  
    形状选择 Elliptical D%h_V>#z  
    S20E}bS:>  
    波长选择默认默认波长 !4}Wp.  
    Power默认为1 watts Kj6@=  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm "64D.c(r$  
    g]PC6xr38  
    LED光源设定办法 6G;t:[H G  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 8C5*:x9l  
    0:zDt~Ju  
    波长设定,颜色选为绿色
    ,H5o/qNU`{  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    (2'q~Z+>'  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane Ta)6ly7'  
    r^+n06[  
    创建平面探测器(plane)
    f=Kt[|%'e  
    43/!pW  
    6) 创建分析面 DX<xkS[P  
    S !R:a>\  
    Rqun}v}  
    vf h*`G$  
    光线滤光器设置 {AO`[  
    7) 执行光线追迹 ($s%B  
    =f=,YcRn+  
    K~jN"ev  
    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。 rB-}<22.  
    QUi=ZD1  
    8) 优化设定 3.D|xE]g  
    +KHk`2{y~  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 G-G\l?R(  
    H >1mi_1  
    定义变量
    \:_!!   
    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)
    Q) Y&h'.(  
    9) 优化 Y[`%j\=  
    9 p`|~^X  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 d<>jhp5el  
    $6yr:2Xvt  
    i`vgD<}  
    R\>=}7  
    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
    @+^5ze\  
    U66zm9 3&  
    10) 光线追迹与结果分析 0?\d%J!"S  
    ]?j[P=\  
    .> |]Lo(=l  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 vV /fTO  
    bPo*L~xdk  
    tC'@yX  
    优化后透镜的面型如下: w\Bx=a>vc  
    透镜渲染效果
    TF;}NQ  
    QQ:2987619807
     
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