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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 7^tYtMm|U  
    FmSE ]et  
    本文您将会学到如下内容: @km4qJZ  
    透镜基本参数输入; &4ndi=.#rg  
    优化变量与评价函数设定; q1v7(`O  
     优化; F)4I70vG  
     照度分析; ?TJ4L/"(k6  
    GL~ Wnt  
    2. 操作流程 NF7  
    BS(jC  
    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。 cg_ " }]Y1  
    `@ny!S|1/  
    31UxYBY  
    2) 创建透镜 ?d+ri  
    ;tQ(l%!  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens a~?B/ g&_  
    p=3t!3  
    R+z'6&/ =I  
    3) 输入透镜参数 i[I&m]N  
    Mdq|: ^px  
    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; #<X4RJ  
    #%w+PL:*O  
    )O5@R  
    rT\~VJ>+i  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    c91^7@Xv  
    4) 创建LED光源 $41<ldJ  
    v|KIVBkbT  
    vG7Mk8mIr  
    光源类型为Random plane ; h?v8b+:0  
    光线数为10000; \GQRpJ#h1  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; p3Ozfk  
    形状选为椭圆; QUaV;6 4  
    EV-sEl8ki  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. [+QyKyhTO  
    半径选择60度 <-fvYer  
    类型选择 Lambertian pL!,1D!  
    形状选择 Elliptical ycSGv4 )  
    !#~KSO}zW2  
    波长选择默认默认波长 v_Df+  
    Power默认为1 watts 'J3yJ{  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 'CSjj@3X  
    d3 i(UN]  
    LED光源设定办法 yf!7 Q>_G^  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) l0;u$  
    ?@Q0;LG  
    波长设定,颜色选为绿色
    x2a ?ugQ  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    g],]l'7H  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane cvo+{u$s  
    `"PHhCG+z  
    创建平面探测器(plane)
    GyMN;|  
    =+b>d\7xG  
    6) 创建分析面 q'a]DJ`  
    Lq ;~6  
    7 )[2Ud8  
    OI*ltba?  
    光线滤光器设置 pC0gw2n8 M  
    7) 执行光线追迹 }st~$JsV1  
    bCr W'}:de  
    mdyl;e{0  
    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。 ]kx<aQ^  
    <bo^uw  
    8) 优化设定 tu"-]^  
    J%|;  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 GD)paTwO<  
    Er|&4-9  
    定义变量
     B9y5NX  
    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)
    '3U,UD5EG  
    9) 优化 5'+g[eNyBV  
    W1<*9O  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 JP0a Nu  
    {D^ )% {  
    GM9[ 0+u;  
    rp dv{CUp7  
    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
    >yLDU_P)  
    \)wVO*9*0  
    10) 光线追迹与结果分析 lhJY]tQt/  
    qdwo2u  
    5de1rB|  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 Q:7P /  
    37:tu7e~c  
    -T1R}ew*t  
    优化后透镜的面型如下: sk<S`J,M/_  
    透镜渲染效果
    ;<[!;8  
    QQ:2987619807
     
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