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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 HZDk <aU/!  
    }c` ?0FQ  
    本文您将会学到如下内容: *MYt:ms  
    透镜基本参数输入; M8^.19q;  
    优化变量与评价函数设定; n2n00%Wu[  
     优化; [i(Cl}  
     照度分析; v9E+(4I9_  
    |?x^8e<*  
    2. 操作流程 BgJkrv7~  
    K08 iPIkQ  
    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。 z}> 4,d  
    0\5M^:8i3  
    ;JOD!|  
    2) 创建透镜 ZR/R'prW  
    7o;x (9  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens j:HH#U  
    9U2Px$E  
    K4j@j}zK9I  
    3) 输入透镜参数 M[h 1>}$Lz  
    DUZQO{V  
    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; I:F'S#  
    h`?y2?O  
    ,dHP`j ?  
    D^,\cZbY  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    =QrA0kQR  
    4) 创建LED光源 ')C|`(hs   
    J3H.%m!V  
    4dW3'"R"L  
    光源类型为Random plane ; >65 TkAp  
    光线数为10000; Sdgb#?MR|  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; u=vh Z%A]  
    形状选为椭圆; U:qF/%w  
    d4d\0[  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. TkA9tFi  
    半径选择60度 b\1+kB/8  
    类型选择 Lambertian ]KsGkAG  
    形状选择 Elliptical H \r`7  
    +->\79<#V(  
    波长选择默认默认波长 3QCMK^#Z:  
    Power默认为1 watts nc<qbN  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm c`-YIz)W  
    b![t6-f^z  
    LED光源设定办法 HKpD 2M  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) w3<Z?lj:  
    9U]pH%.9  
    波长设定,颜色选为绿色
    >P(eW7RL  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    wOjv[@d  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane }W1^t  
    D2Y&[zgv  
    创建平面探测器(plane)
    AvZXRN1:'  
    j\! e9M  
    6) 创建分析面 GL/  KB  
    GXO4x|08F  
    LxB&7  
    DK)u)?!  
    光线滤光器设置 HH7[tGF  
    7) 执行光线追迹 !@( M_Z'  
    M z9 3  
    /;DjJpwf0  
    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。 ^ b@!dS  
    /n(9&'H<  
    8) 优化设定 s){Q&E~X  
    0X.TF  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 TNx_Rc}  
    T 4eWbNSs  
    定义变量
    4*iHw+%mq  
    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)
    3Mw}R6g@#  
    9) 优化 Im6U_JsNZh  
    ?C}sR:K/  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 Z^<Sj5}6  
    z=B< `}@3  
    R+s1[Z  
    WI6(#8^p  
    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
    E&'#=K[  
    4X*Q6rW  
    10) 光线追迹与结果分析 X\kjAMuW/*  
    YhS{$ Z  
    +uELTHH=  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 bhn5Lz$z  
    U3/8A:$y  
    o'96ON0  
    优化后透镜的面型如下: ( :iPm<  
    透镜渲染效果
    %w$ mSG  
    QQ:2987619807
     
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