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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
    科学家
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-12-21
    1. 摘要 Em~>9f ?Q(  
    1\I}2;  
    本文您将会学到如下内容： p>8D;#Hm L  
    透镜基本参数输入； ;vjOUn[E  
    优化变量与评价函数设定； _u QOHwn  
     优化； :& ."ttf=  
     照度分析； 89(Q1R ?:  
    ^SrJu:Q_  
    2. 操作流程 =]0&i]z[.  
    m^;f(IK5  
    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。 "oO%`:pb  
    /aZ`[m2  
    M[,@{u/  
    2) 创建透镜 -m~#Bq  
    u;2[AQ.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens #!+:!_45  
    {;6`_-As%  
    a<bwzX|.  
    3) 输入透镜参数 u.xnOcOH!  
    q^<?]8  
    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； 2`=7_v  
     40m-ch6Q  
    9CD_ os\h  
    0YDR1dO(*  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    '?(% Zxw%&  
    4) 创建LED光源 E$p+}sP(C  
    ]N F[>uiW  
    sLxc(d'A  
    光源类型为Random plane ; Q>i^s@0  
    光线数为10000； k~nBiV  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； O6^]=/wd  
    形状选为椭圆； BLD gt~h#  
    r mg}N  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. m!HJj>GEo  
    半径选择60度 vUM4S26"NT  
    类型选择 Lambertian Wvf ^N(  
    形状选择 Elliptical oYH-wQj  
    y?4BqgB  
    波长选择默认默认波长 1yu4emye4  
    Power默认为1 watts g]0_5?i  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm o&$A]ph8X  
    }-=|^  
    LED光源设定办法 xU`p|(SS-  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） :"/d|i`T  
    T9   
    波长设定,颜色选为绿色
    R8'RA%O9J  
    功率设定（在Power units选择Watts）
    g3y+&Y_  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane h~zT ydnH  
    YUk\Q%  
    创建平面探测器(plane)
    ZPYS$Ydy  
    (SAs-  
    6) 创建分析面 =D"#U#>;7&  
    d7bS wL  
    <wD-qTW  
     CzrC%xy  
    光线滤光器设置 IjnU?Bf  
    7) 执行光线追迹 `<d }V2rdz  
    &{t,'[ u  
    wk_@R=*(\  
    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。 ncT&Gr   
     1bwOm hkS  
    8) 优化设定 #o#H?Vo9b  
     T]~ xj4  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 5`p.#  
    om:VFs\U  
    定义变量
    `r 3  
    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)
    + mT_QsLEv  
    9) 优化 { 2f-8Z&>  
      z+X}HL  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 FGq [ \B  
    .HABNPNg(  
    c@L< Z`u  
    ;Q`lNFa  
    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`{ TbN  
    |M;7>'YNC*  
    10) 光线追迹与结果分析 bW(0Ng  
    j^RmrOg ,  
    [j+sC*  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 O5BYD=7  
    ;#< 0<  
    PXNuL&   
    优化后透镜的面型如下： 3F^Q51:t  
    透镜渲染效果
    ")p\q:z6  
    QQ：2987619807
     
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