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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 19E(Hsz  
    HpnF,4A>  
    本文您将会学到如下内容: F&d!fEHU  
    透镜基本参数输入; ,lZ19B?WP  
    优化变量与评价函数设定; Y%KowgP\  
     优化; `Fd \dn  
     照度分析; roADC?@r  
    r w?wi}}gn  
    2. 操作流程 .5|[gBK  
    zp}7p~#k^  
    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。 ^'`b\$km-0  
    :""HyjY!  
    Qit&cnO  
    2) 创建透镜 *u},(4Qf  
    Z"`w>c.  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens _*mn4n=  
    ?;XO1cs  
    DbMVbgz<e  
    3) 输入透镜参数 z?byNd8  
    JRl=j2z  
    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; ]A5F}wV4  
    CI W4E  
    x3+ -wv  
    (TZK~+]@sb  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    R{g= N%O  
    4) 创建LED光源 Mu3G/|t(  
    4.O)/0sU  
    )N.3Q1g-  
    光源类型为Random plane ; \{h_i FU!  
    光线数为10000; "wcaJ;Os  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; f_c\uN@f  
    形状选为椭圆; h FU8iB`Q  
    ]IuZT  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. f"Sp.'@  
    半径选择60度 "laf:Ty1  
    类型选择 Lambertian %\JGDM*m  
    形状选择 Elliptical 6 H|SiO9  
    |` T7}U  
    波长选择默认默认波长 9z(SOzZn  
    Power默认为1 watts Cl0kR3Y  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm d{fd5jv;  
    72nZ`u  
    LED光源设定办法 <*5S7)]BP  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) |8 ` }8vo)  
    f^pBXz9&=  
    波长设定,颜色选为绿色
    fG \" p  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    dz^HN`AlzC  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane U$y 9f  
    P zJ(Q  
    创建平面探测器(plane)
    #9GfMxH  
    =M1}HF,7>l  
    6) 创建分析面 6u_i >z  
    .gO|=E"  
    Cu@q*:'  
    }83 8F&  
    光线滤光器设置 4)iP%%JH  
    7) 执行光线追迹 AZ.QQ*GZ#y  
    z</C)ObL  
    4U dk#  
    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。 0MRWx%CR  
    HzM\<YD  
    8) 优化设定 eg;r38   
    4q .;\n  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 f r~Eb'8  
    0(i3RPIj\  
    定义变量
    >vD}gGBe  
    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)
    A.b^?k%I  
    9) 优化 nc1~5eo  
    k[*9b:~  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 dOv\]  
    |47t+[b   
    7 7bwYKIn  
    (?Ko:0+*  
    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
    /T6bc^nOW  
    H!Gw@u]E  
    10) 光线追迹与结果分析 pj_W^,*/  
    "6C a{n1hk  
    #~p;s>  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 r(S h  
    PxYK)n9&  
    ]#NfH-T  
    优化后透镜的面型如下: UXji$|ET6  
    透镜渲染效果
    IhzY7U)}T  
    QQ:2987619807
     
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