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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 5][Rvu0  
    _Z~wpO}/  
    本文您将会学到如下内容： aEW Z*y  
    透镜基本参数输入； wciYv,  
    优化变量与评价函数设定； J/pW*G-U|  
     优化； c (O+s/  
     照度分析； 5H1SC8+B,  
    |Vs|&0  
    2. 操作流程 |xG|HJm,  
     L,!Z  
    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。 kzZtKN9Az  
    h `d(?1  
    @tdX=\[~  
    2) 创建透镜 f#pT6  
    &THM]3:  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens .7ESPr  
    Q*+@"tk<  
    .L0pS.=LT  
    3) 输入透镜参数 L01R.3Z+  
    B08q/ qi  
    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； 2lDgv ug  
     LyhLPU0^q  
    %L+/GtxK  
    8RbtI4  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    ^2[0cne  
    4) 创建LED光源 .J#xlOa-  
    WZ&/l 65J  
    HNxJ`x~Z~  
    光源类型为Random plane ; BP6;dF5 E  
    光线数为10000； PorBB7iL  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ； ])!|b2:s3  
    形状选为椭圆； 6Ii2rEzD  
    d~tG#<^`  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Z%\9y]zs  
    半径选择60度 -wtavv,J  
    类型选择 Lambertian "Nj(0&  
    形状选择 Elliptical Ne,7[k  
    l]Jk  }.  
    波长选择默认默认波长 2f]:n  
    Power默认为1 watts N6=cqUM wt  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm 7qt<C LJ  
     %1<No/  
    LED光源设定办法 G5egyP;  
    LED光源的发光强度（极化角和方位角） "\Jq2vM  
    .!RBh LH_g  
    波长设定,颜色选为绿色
    wxB?}   
    功率设定（在Power units选择Watts）
    Qf0$Z.-  
    5) 创建探测面，在菜单栏Create>Element Primitive>Plane SE)_5|k*  
    [4]lAxrRF  
    创建平面探测器(plane)
    {H#1wu^]O$  
    2/sD#vC  
    6) 创建分析面 f/H rO6~k%  
    ?t$sju(\  
    @=h%;"  
     Yr-a8aSTE5  
    光线滤光器设置 Y}7'OM  
    7) 执行光线追迹 {J%Na&D  
    >Bq;Z}EV  
    e]!Vxn3  
    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。 L7_(KCh  
     'Sppm;?  
    8) 优化设定 5s8S;Pb]<  
     A3*ti!X<6  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 #`RY KQwB  
    8jd<|nYnfc  
    定义变量
    U2 <*BRJ  
    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)
    ,w; ~R4x  
    9) 优化 iN8?~T}w  
     ^_9 ^iL  
    注意：在优化之前，建议先保存原始文件 eW"i'\`0  
    "5 PP<A,F(  
    vP^]Y.6  
    Zq~2BeB  
    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
    vD D !.i  
    xr&wV0O '  
    10) 光线追迹与结果分析 L!V`Sb  
    $SSE\+|3  
    V.)y7B  
    11) 增加光线追迹数量200M，查看照度分布 qF`;xa%,}  
    O_K@\<;~  
    0a QtJ0e16  
    优化后透镜的面型如下： F')T:;,s  
    透镜渲染效果
    *=ftg&  
    QQ：2987619807
     
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