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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 !9 fz(9  
    2WUT/{:X  
    本文您将会学到如下内容: U,nEbKJgk  
    透镜基本参数输入; \*=7#Vd  
    优化变量与评价函数设定; pr%nbl  
     优化; y% :4b@<  
     照度分析; y:v,j42%  
    gZ5[ C  
    2. 操作流程 >2#8B  
    cuOvN"nuNj  
    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。 (O0Urm  
    2^?:&1:  
    >X*Mio8P#  
    2) 创建透镜 4CGPO c  
    NcY608C  
    在树形文件夹中选择Geometry>Create a New Lens bWOS `5  
    N},n `Yl.  
    Jx'i2&hGN  
    3) 输入透镜参数 cQ9q;r`%  
    l<M'=-Y  
    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; 5dZ|!  
    r|,i'T  
    IIy~[4dW  
    ?-1r$31p  
    将第二面的圆锥系数改为-1
    YM5fyv?  
    4) 创建LED光源 y8fsveX  
    fGmT_C0t  
    mrX^2SR  
    光源类型为Random plane ; MDF%\Sx  
    光线数为10000; P./VmY'  
    LED 芯片尺寸 2mm*2mm ; p !s}=wI `  
    形状选为椭圆; CKA;.sh  
    :d ~|jS  
    在光线方向上选择Random Direction into an angular range. %vBhLaE  
    半径选择60度 4DTzSy:x  
    类型选择 Lambertian y-CX}B#j  
    形状选择 Elliptical t(="h6i  
    q%ow/!\;  
    波长选择默认默认波长 !ti6  
    Power默认为1 watts TRsE %  
    位置选项为偏离坐标原点Z轴负方向-10mm NH3cq  
    &N3Y|2  
    LED光源设定办法 Y@ZaJ@%9@  
    LED光源的发光强度(极化角和方位角) [e1S^pI  
    g[w,!F  
    波长设定,颜色选为绿色
    6 PxW8pn  
    功率设定(在Power units选择Watts)
    j;+?HbL  
    5) 创建探测面,在菜单栏Create>Element Primitive>Plane SXt{k<|  
    Z{H5oUk  
    创建平面探测器(plane)
    n`4K4y%Dy}  
    t=xOQ 8  
    6) 创建分析面 r7Ya\0gU  
    Oh4AsOj@  
    $Y 7c  
    c2K:FdB  
    光线滤光器设置 'g9"Qv?0{`  
    7) 执行光线追迹 S(7ro]U9  
    z)uuxNv[R  
    !Kv@\4  
    可以看到LED出射光线经过透镜后比较发散,那我们就要对其进行准直优化,其LED边缘光线没有进入到透镜内。 ncx(pp  
    vVE7fq3  
    8) 优化设定 pJ ?~fp  
    bMU(?hb  
    打开Optimize选择Define/Edit进行准直优化 \w'*z&`W9  
    "]\+?  
    定义变量
    Zk[&IBE_  
    定义评价函数 (RMS Direction Spread)
    优化方法设定(选择Simplex,并设定优化终止标准)
    wfjnA~1h  
    9) 优化 G}9=)  
    Oez>X=Xf  
    注意:在优化之前,建议先保存原始文件 ]%!u7z|\6  
    `l*;t`h  
    <r3J0)r}  
    1@lJonlF  
    优化结束后会弹出如下报告
    在输出结果可以看到当前评价函数数值
    'ky b\q  
    pD&& l!i&[  
    10) 光线追迹与结果分析 )$,"u4  
    %E_b'[8  
    5 QO34t2  
    11) 增加光线追迹数量200M,查看照度分布 \Vl`YYjZ  
    M5x U9]B  
    1 1cWy+8D  
    优化后透镜的面型如下: ;.bm6(;  
    透镜渲染效果
    ^H6<Km l/V  
    QQ:2987619807
     
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