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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 h>+,ba"D  
    AA um1xl  
    本文您将会学到如下内容: _0<EbJ8Z  
    透镜基本参数输入; XaV h.  
    优化变量与评价函数设定; /r Hd9^Y  
     优化; +mN]VO*y  
     照度分析; 0ZXG{Gp9S  
    ]QS? fs Z  
    2. 操作流程 Hinz6k6!  
    -Ug  
    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。 /gKX%`ZF/r  
    O&?i8XsB  
    {(#>%f+|C  
    2) 创建透镜 !;^sIoRPV  
    /JfRy%31  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens X99:/3MXB'  
    )q\|f_  
    K -!YD}OF  
    3) 输入透镜参数 &AI/;zru  
    1#9Q1@'OS  
    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; nTweQ  
    G:QaWqUb  
    9air" 4  
    R*D0A@  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    | *Dklo9{  
    4) 创建LED光源 Q0I22?  
    '@h5j6:2  
    EC2KK)=n}  
    光源类型为Random plane ; `)FSJV1  
    光线数为10000; QcGyuS.B  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; G-[fz  
    形状选为椭圆; F{a--  
    CxC&+';  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. :e 5)Q=lX  
    半径选择60度 gf^"s fNk  
    类型选择 Lambertian vl8Ums} +  
    形状选择 Elliptical ON|Bpt2Qp  
    ^9 gFW $]  
    波长选择默认默认波长 q/[)Z @&(  
    Power默认为1 watts :yo tpa  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm PK@hf[YHe  
    L<encPJt  
    LED光源设定办法 F'DO46  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) 4~8++b1/;  
    pt&(c[  
    波长设定,颜色选为绿色
    Iq`:h&'!L  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    ;#G)([  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane <GI{`@5C  
    ;H5PiSq;z  
    创建平面探测器(plane)
    ,lLkAd?q  
    ^b=9{.5  
    6) 创建分析面 @bQf =N+  
    A\9Q gM  
    8|uFW7Q  
    )54;YK  
    光线滤光器设置 >L F y:a  
    7) 执行光线追迹 Mj2o>N2,  
    h=uwOi6}  
    $IzhaX  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 s+;J`_M  
    ]p/f@j?LU  
    8) 优化设定 g/&`NlD  
    n$n)!XL/  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 L|Zja*  
    SnsOuC5Ah  
    定义变量
    ) # le|Rf  
    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)
    j^ VAA\  
    9) 优化 :uE:mY%R  
    &L[7jA'[J  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 s*<\ mwB  
    5|>FM&  
    (he cvJ  
    j3`# v3  
    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
    jEwfa_Q%  
    ],l w  
    10) 光线追迹与结果分析 <u2rb6  
    cs[_5r&:  
    >h+[#3vD  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 #flOaRl.  
    >CtT_yhx  
    Gzxq] Mg  
    优化后透镜的面型如下: bjvpYZC\5  
    透镜渲染效果
    7p'L(dq  
    QQ:2987619807
     
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