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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 /t57!&  
    dq6m>;`  
    本文您将会学到如下内容: (N6i4 g6  
    透镜基本参数输入; 7kLz[N6Ll  
    优化变量与评价函数设定; <z&/L/bl"  
     优化; ZY={8T@  
     照度分析; x"=f+Mr  
    P6`u._mX  
    2. 操作流程 bHYy}weZ  
    4jM Fr,  
    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。 rQs)O<jl  
    dr}`H,X"3  
    O, wJR  
    2) 创建透镜 -#[a7',Z;  
    tjGn|+|k  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens CS5?Ti6  
    BwGfTua  
    qvsd5PeCO  
    3) 输入透镜参数 sN*N&XG  
    X1|njJGO1  
    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; drP=A~?&:  
    &K.d'$q  
    ,j{,h_Op  
    gQg"j)  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    "@@u3`#  
    4) 创建LED光源 ~d4 )/y  
    M61xPq8y5  
    $E~`\o%Ev  
    光源类型为Random plane ; L|:`^M+^w  
    光线数为10000; HY*Kb+[  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; n8 i] z  
    形状选为椭圆; 4<Utmr  
    /GN<\_o=q  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. _x'6]f{n  
    半径选择60度 O)*+="Rg  
    类型选择 Lambertian $?Hu#Kn,(  
    形状选择 Elliptical T{.pM4Hd  
    DDP/DD;n}r  
    波长选择默认默认波长 TH&U j1  
    Power默认为1 watts u(>^3PJ+  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm jh%Eq+#S  
    '(f*2eE:  
    LED光源设定办法 wPd3F.<$  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) VU(v3^1"  
    -`kW&I0  
    波长设定,颜色选为绿色
    E)5\i-n  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    (AaoCa[  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane EzM ?Nft  
    uK"=i8rs4  
    创建平面探测器(plane)
    v\gLWq'  
    rNWw?_H-H(  
    6) 创建分析面 *xxx:*6rk;  
    WUe{vV#S'0  
    p Z|V 3  
    (l~AV9!m:  
    光线滤光器设置 d9f C<Tp  
    7) 执行光线追迹  NI76U  
    mP~QWx![N  
    rxvx  
    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。 {tuYs:  
    h6D<go-b56  
    8) 优化设定 kzQ+j8.,U  
    8oy^Xc+  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 !&y8@MD15  
    45@ I*`  
    定义变量
    u"cV%(#  
    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)
    +K:Dx!9  
    9) 优化 }_M~2L?i  
    T= y}y  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 8yR.uMI$/  
    `!;_ho  
    / |;RV"  
    abmYA#  
    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
    r"gJX  
    FF`T\&u  
    10) 光线追迹与结果分析 VX0 %a@ur  
    z1 | TC  
    urs,34h  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 p SH=%u>  
    K*vt;L  
    rK6l8)o  
    优化后透镜的面型如下: hc(#{]].  
    透镜渲染效果
    b5dD/-Vj  
    QQ:2987619807
     
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