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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 TSHH=`cx  
    ruK, Z,3Q  
    本文您将会学到如下内容: TATH,Sz:x  
    透镜基本参数输入; &p6^    
    优化变量与评价函数设定; fw+ VR.#2H  
     优化; 71inHg  
     照度分析; EGIwqci:  
    4 N{5i )  
    2. 操作流程 ruTj#tWSo  
    ' &j]~m  
    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。 n9x&Ws;  
    fS?fNtD6<  
    j3yz"-53e  
    2) 创建透镜 'W]oQLD^R  
    ct-;L' a  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens [$P.ek<  
    &7m)K>E27  
    :dkBr@u96O  
    3) 输入透镜参数 %2t#>}If!  
    g"o),$tm  
    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; 3&ES?MyB#  
    Ad]oM]  
    SdOE^_@:  
    *Qe{CE  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    >W7IWhm3  
    4) 创建LED光源 kFsq23Ne  
    2-!n+#Cdf  
    g1zX^^nd,V  
    光源类型为Random plane ; Eh*t;J=O  
    光线数为10000; 6A \Z221E  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; 2*1FW v  
    形状选为椭圆; @E5 }v  
    Pu7cL  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. Yiy|^j  
    半径选择60度 .7Lv  
    类型选择 Lambertian vspub^;5\  
    形状选择 Elliptical SP |R4*KY  
    @mu2,%  
    波长选择默认默认波长 P2^((c  
    Power默认为1 watts baL-~`(T  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm =gb(<`{>  
    4hh=z>$|l)  
    LED光源设定办法 OP}8u"\Z  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) q\gvX 76a  
    Z/>0P* F  
    波长设定,颜色选为绿色
    j*05!j<'  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ezR!ngt  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane RIQw+RG >  
    6 SosVE>Z  
    创建平面探测器(plane)
    bu|ecv  
    *zR   
    6) 创建分析面 L_4Zx sIv  
    5{uK;Vxse  
    l-mf~{   
    FTfejk!  
    光线滤光器设置 6bW:&IPQ;  
    7) 执行光线追迹 \d)~.2$G*  
    V*U*_Y  
    J}vxK H#=  
    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。 kW=GFj)L  
    YN@ 4.&RP  
    8) 优化设定 &QL!Y{=Y6  
    8x J]K  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 @xI:ZtM  
    A/4HR]  
    定义变量
    3_]<H<w  
    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)
    $SmmrM  
    9) 优化 '!6Py1i  
    \dz@hJl:  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 HX3R@^vo  
    u< ,c  
    oIP<7gz  
    QQwD) WG  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    uKcwVEu  
    oT\u^WU  
    10) 光线追迹与结果分析 02~+$R]L  
    :uD*Q/  
    iJrF$Xw  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 ?5<Q+ G0r  
    NZyGC Vh@  
    rK\)  
    优化后透镜的面型如下: j5EZJ`  
    透镜渲染效果
    6DFF:wrm&  
    QQ:2987619807
     
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