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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 VG50n<m9  
    2gEF$?+q?  
    本文您将会学到如下内容: T&Z*=ShH  
    透镜基本参数输入; z*cKH$':  
    优化变量与评价函数设定; 4 DV,f2:R4  
     优化; 0 c,!<\B  
     照度分析; y,qn9  
    Gj[5e w?@  
    2. 操作流程 -%V~ 1  
    zp``e;gY  
    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。 ph%t #R  
    w`dSc@ :  
    gplrJaH@  
    2) 创建透镜 ]xbMMax  
    4VC8#x1  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens }n"gX>e~  
    )Z\Zw~L  
    ln6=XDu  
    3) 输入透镜参数 QpS7 nGev  
    ,F "P/`i'  
    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; ##Qy6Dc  
    sNMF(TY  
    >q ,Z*s>?  
    6X!jNh$oF  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    = U[$i"+  
    4) 创建LED光源 ob|^lAU  
    O]61guxro  
    b8Hz l!zO  
    光源类型为Random plane ; kN 0N18E  
    光线数为10000; 4`Jf_C  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; >Qg-dJt[  
    形状选为椭圆; )a%E $`   
    C@pn4[jTl  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. kX)*:~*  
    半径选择60度 h*3{IHAQ  
    类型选择 Lambertian oE0~F|(\1  
    形状选择 Elliptical O]@s` w  
    o5m] Gqa  
    波长选择默认默认波长 9XUk.Nek  
    Power默认为1 watts v`p@djM  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm J.O{+{&cd  
    HJd{j,M  
    LED光源设定办法 `91Z]zGpU  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) ^SM5oK  
    6:Y2z!MLO  
    波长设定,颜色选为绿色
    QC6QqcOX  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    sI{?4k  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane sN) xNz  
    RS@G.|  
    创建平面探测器(plane)
    {xICR ~,*  
    *Y!RU{w+Z  
    6) 创建分析面 '+c@U~d*7  
    vZ^U]h V  
    abS3hf  
    ]Z52L`k  
    光线滤光器设置 Oh,Xjel  
    7) 执行光线追迹 A.RG8"  
    bkrl>Im<n  
    Lg7dJnf  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 y k\/Cf  
    +x~p&,w?  
    8) 优化设定 7I;0 %sVQ{  
    6uX,J(V,  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 ZkNet>9  
    ~(=5`9  
    定义变量
    = '-/JH~  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    S,a:H*Hf  
    9) 优化 8m#y>`  
    90ov[|MkM  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 h${=gSJc  
    (`R heEg@f  
    -"XHN=H  
    L=WKqRa>4  
    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
    }1Q> A 5e  
    ofsLx6Po  
    10) 光线追迹与结果分析 xqauSW  
    n;~'W*Ln0  
    kjt(OFh'Y+  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 }Nma %6PfV  
    ?u0qYep:  
    NceK>:: 56  
    优化后透镜的面型如下: RVF<l?EI4R  
    透镜渲染效果
    FV/lBWiQQ  
    QQ:2987619807
     
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