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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 BT"n;L?[  
    +#9 4 X)*  
    本文您将会学到如下内容: Hz j%G>  
    透镜基本参数输入; 'oF XNO  
    优化变量与评价函数设定; Qcn;:6_&W  
     优化; g0#w 4rGF)  
     照度分析; v(zfq'^%`  
    |q c<C&O  
    2. 操作流程 K9ek  
    hG >kx8h  
    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。 X'j9l4Ph7  
    o8~<t]Ejw  
    "-S@R=bi  
    2) 创建透镜 J~AmRo0!k  
    A45!hhf  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens *d9RD~Ee  
    ~l]g4iEp  
    hGRHuJ  
    3) 输入透镜参数 K94bM5O 1  
    vbfQy2q  
    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; }6gum  
    (*9-Fa  
    a|z@5r%  
    z fu)X!t^  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    8`_tnARIX  
    4) 创建LED光源 -t: U4r(  
    C8D`:k  
    FM7`q7d  
    光源类型为Random plane ; <u/(7H  
    光线数为10000; vsJDVJ +=  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; ?}#Iu-IA  
    形状选为椭圆; &Tg~A9y\  
    a%5/Oc[[  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. PJ\k|  
    半径选择60度 @hy~H?XN  
    类型选择 Lambertian \2CEEs'  
    形状选择 Elliptical 8RQv  
    f{2I2kJr  
    波长选择默认默认波长 l#Vg=zrT  
    Power默认为1 watts GP;N1/=  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm L3A2A  
    t%StBq(q  
    LED光源设定办法 dWdD^>8Ef  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) "28zLo3  
    ;=WwJ Np~  
    波长设定,颜色选为绿色
    -A zOujSS  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    x"r,l/gzy  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane 3-'3w,  
    *%*B o9a/  
    创建平面探测器(plane)
    | ^G38  
    [s{[ .0P]+  
    6) 创建分析面 Cj$:TWYIh[  
    @8$z2  
    o#=C[d5BV  
    ("{"8   
    光线滤光器设置 zrf tF2U  
    7) 执行光线追迹 G#M0 C>n  
    BWNI|pq)v  
    z#1"0Ks&P  
    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。 `jVRabZ0  
    2[qoqd(  
    8) 优化设定 a$Hq<~46  
    4-I7"pW5  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 EWQLLH"h  
    7D1$cmtH  
    定义变量
    M8/:PmR<  
    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)
    xP/q[7>#Q  
    9) 优化 hRMya#%-  
    XyiaRW  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 q;UGiB^(A  
    |* ^LsuFb  
    _GrifGU\  
    %ZX9YuXQ  
    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
    (.X)=  
    i,S1|R  
    10) 光线追迹与结果分析 ~Z!YB,)bp  
    klH?!r&  
    -y{(h% 6  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Gp+\}<^ Z  
    tP"6H-)X&  
    - Ry+WS=  
    优化后透镜的面型如下: s;Gg  
    透镜渲染效果
    HUAYtUBH  
    QQ:2987619807
     
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